JP6995948B2 - Selective push propulsion unit for aircraft - Google Patents

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Description

種々の用途における1つ以上のプロペラを有する飛行機またはヘリコプター等の無人航空機の使用がますます一般的になっている。係る乗物には、固定翼航空機、またはクワッドコプター(例えば、4つの回転可能なプロペラを有するヘリコプター)、オクトコプター(例えば、8つの回転可能なプロペラを有するヘリコプター)、もしくは1つ以上のプロペラを有する他の垂直離着陸(またはVTOL)航空機等の回転翼航空機が含まれ得る。ほとんどの無人航空機では、プロペラのそれぞれは、1つ以上の回転モータまたは他の原動機によって動力供給される。モータ及びプロペラは、限定ではないが、コンピュータ実装制御システムまたはモジュールを含む、無人航空機のフレームまたは他の構造(例えば、機体、翼、または無人航空機の他の部)に物理的に接合され、かつ1つ以上の他のシステムまたは構成要素に電気的及び/または機械的に結合される、推進ユニットまたはモジュール内に提供され得る。係る推進ユニットの動作の正味の影響は、無人航空機を1つ以上の方向に動かせ、及び/または、それによって、空中に保持される。 The use of unmanned aerial vehicles such as airplanes or helicopters with one or more propellers in a variety of applications is becoming more and more common. Such vehicles may have a fixed wing aircraft, or a quadcopter (eg, a helicopter with four rotatable propellers), an octocopter (eg, a helicopter with eight rotatable propellers), or one or more propellers. Rotating wing aircraft such as other vertical takeoff and landing (or VTOL) aircraft may be included. In most unmanned aerial vehicles, each of the propellers is powered by one or more rotary motors or other prime movers. Motors and propellers are physically attached to, but not limited to, a frame or other structure of the unmanned aerial vehicle (eg, airframe, wings, or other parts of the unmanned aerial vehicle), including, but not limited to, computer-mounted control systems or modules. It may be provided within a propulsion unit or module that is electrically and / or mechanically coupled to one or more other systems or components. The net effect of the operation of such a propulsion unit is to move the unmanned aerial vehicle in one or more directions and / or thereby hold it in the air.

無人航空機に装備される推進ユニットは、一般的に、固定方位軸と、固定形状のプロペラとを伴うシャフトを有するモータを含み、モータは、シャフトによって固定方位軸を中心にプロペラを回転するように構成されている。一般的に、モータ及びプロペラを有する推進ユニットによって提供される力(例えば、揚力及び/または推力)のレベルは、安全な動作範囲内(例えば、完全停止状況から最大回転速度または最大角速度)でモータ速度を変動することによって、または、プロペラのブレードのピッチ角(または迎え角)を変動することによってのどちらかで、修正され得る。しかしながら、無人航空機に装備される推進ユニットは、一般的に、動作中、そのジンバル角(例えば、プロペラが回転し、推進ユニットが力を生成するように構成されている方位のその軸の角度)、またはその各々のプロペラの形状のどちらかを変化させるように構成されていない。 Propulsion units equipped on unmanned aerial vehicles generally include a motor having a shaft with a fixed azimuth axis and a fixed-shaped propeller, such that the motor rotates the propeller around the fixed azimuth axis by the shaft. It is configured. Generally, the level of force (eg, lift and / or thrust) provided by a propulsion unit with a motor and propeller is within a safe operating range (eg, maximum rotational speed or maximum angular velocity from a complete stop situation). It can be modified either by varying the speed or by varying the pitch angle (or angle of attack) of the propeller blades. However, a propulsion unit mounted on an unmanned aerial vehicle generally has its gimbal angle during operation (eg, the angle of its axis in an orientation in which the propeller rotates and the propulsion unit is configured to generate force). , Or their respective propeller shapes are not configured to change.

音は、空気等の媒質中の分子の振動によって放出される運動エネルギーである。産業用途では、音は、任意の数の方法で、または、任意の数の事象に応答して、生成され得る。例えば、音は、2つ以上の物体間の衝突または摩擦接触に起因する振動に応答して生成され得る。音はまた、例えばモータまたは他の原動機による、シャフト等の1つ以上の物体の回転に起因する振動に応答して生成され得る。音はさらに、1つ以上の物体にわたって流れる流体によって引き起こされる振動に応答して生成され得る。本質的に、振動を引き起こす分子の任意の動き、または分子同士の接触によって、圧力レベルまたは強度のかつ1つ以上の周波数の音の放出がもたらされ得る。動作中の無人航空機によって発せられる音の特性(例えば、係る音の音圧レベルまたは周波数スペクトル)は、モータ速度またはモータによって回転されるプロペラの属性等の航空機の動作特性に基づいて判定される。 Sound is the kinetic energy emitted by the vibration of molecules in a medium such as air. In industrial applications, sound can be produced in any number of ways or in response to any number of events. For example, sound can be generated in response to vibrations resulting from collisions or frictional contacts between two or more objects. Sound can also be produced in response to vibrations caused by the rotation of one or more objects, such as shafts, by, for example, a motor or other prime mover. Sound can also be produced in response to vibrations caused by fluid flowing over one or more objects. In essence, any movement of molecules that causes vibration, or contact between molecules, can result in the emission of sound at a pressure level or intensity and at one or more frequencies. The characteristics of the sound emitted by an unmanned aerial vehicle in operation (eg, the sound pressure level or frequency spectrum of such sound) are determined based on the operating characteristics of the aircraft, such as the motor speed or the attributes of the propeller rotated by the motor.

本開示の実施形態による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機の態様の図である。FIG. 3 is a diagram of an aircraft embodiment having one or more embodiments of a propulsion unit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機の態様の図である。FIG. 3 is a diagram of an aircraft embodiment having one or more embodiments of a propulsion unit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機の態様の図である。FIG. 3 is a diagram of an aircraft embodiment having one or more embodiments of a propulsion unit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機の態様の図である。FIG. 3 is a diagram of an aircraft embodiment having one or more embodiments of a propulsion unit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機の態様の図である。FIG. 3 is a diagram of an aircraft embodiment having one or more embodiments of a propulsion unit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機の態様の図である。FIG. 3 is a diagram of an aircraft embodiment having one or more embodiments of a propulsion unit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機を動作させるための1つのシステムの態様のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of one system for operating an aircraft having one or more embodiments of a propulsion unit according to the present disclosure. 本開示の実施形態による航空機の実施形態の態様の図である。FIG. 3 is a diagram of an embodiment of an aircraft according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図である。It is a figure of the embodiment of the propulsion unit according to the embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機の態様の図である。FIG. 3 is a diagram of an aircraft embodiment having one or more embodiments of a propulsion unit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機の態様の図である。FIG. 3 is a diagram of an aircraft embodiment having one or more embodiments of a propulsion unit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機の態様の図である。FIG. 3 is a diagram of an aircraft embodiment having one or more embodiments of a propulsion unit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機の態様の図である。FIG. 3 is a diagram of an aircraft embodiment having one or more embodiments of a propulsion unit according to an embodiment of the present disclosure. 本開示による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機を動作させるための1つのプロセスのフローチャートである。It is a flowchart of one process for operating an aircraft having one or more embodiments of a propulsion unit according to the present disclosure. 本開示による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機を動作させるための1つのプロセスのフローチャートである。It is a flowchart of one process for operating an aircraft having one or more embodiments of a propulsion unit according to the present disclosure. 本開示による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機を動作させるための1つのプロセスのフローチャートである。It is a flowchart of one process for operating an aircraft having one or more embodiments of a propulsion unit according to the present disclosure.

下記にさらに詳細に説明されるように、本開示は、所望の音圧レベル(または、強度)で、かつ所望の周波数スペクトルの範囲内で音を発しながら、所望方向に推力または揚力の所望レベルに達成するために、選択的に動作し得る推進ユニットを有する航空機を対象とする。推進ユニットは、例えば、推進ユニットのジンバル角を変動させることによって、プロペラを回転するためのモータ速度を変動させることによって、またはプロペラの1つ以上のブレードのピッチ角または形状等を変動させることによって、任意の数の方法で係るユニットによって生成される推力または揚力のレベル及び方向を変動するための構成要素と一緒に、1つ以上のモータ及び1つ以上のプロペラを含み得る。モータ速度またはプロペラ速度、ジンバル角、ピッチ角、またはブレード形状等の要素が、動作中の推進ユニットによって生成される力、動作中の推進ユニットによって放射される音、または係る力もしくは音が向かう方向に直接影響をもたらすため、係る速度、角度、または形状を操作する能力は、本開示の推進ユニットを有する航空機が、係る力(例えば、大きさまたは方向)、または音(例えば、音圧レベルまたは周波数スペクトル)の態様を制御することを可能にする。係る音は、限定ではないが、1人以上のヒトまたは他の動物によって聞こえる領域を含む。したがって、所用の量及び/または方向の力(例えば、揚力及び/または推力)は、本開示の推進ユニット、または推進ユニットが装備される航空機から要望される場合、モータもしくはプロペラの速度、ジンバル角、ピッチ角、またはブレード形状は、力の要望を満足しながら、選択方向に特定または所望の音を生成かつ放射するように、必要に応じて個々に調節され得る。航空機が2つ以上の係る推進ユニットを含む場合、推進ユニットのそれぞれは、特定の量でまたは特定方向に力を生成させながら、特定または所望の音を生成するように個々に動作し得る。 As described in more detail below, the present disclosure discloses a desired level of thrust or lift in a desired direction while producing sound at a desired sound pressure level (or intensity) and within a desired frequency spectrum. Target aircraft with propulsion units that can operate selectively to achieve. The propulsion unit, for example, by varying the gimbal angle of the propulsion unit, by varying the motor speed for rotating the propeller, or by varying the pitch angle or shape of one or more blades of the propeller, etc. It may include one or more motors and one or more propellers, along with components for varying the level and direction of thrust or lift produced by such units in any number of ways. Factors such as motor speed or propeller speed, gimbal angle, pitch angle, or blade shape are the forces generated by the operating propulsion unit, the sound emitted by the operating propulsion unit, or the direction in which such force or sound is directed. The ability to manipulate such speeds, angles, or shapes is such that the aircraft with the propulsion units of the present disclosure has such forces (eg, magnitude or direction), or sound (eg, sound pressure level or). It makes it possible to control the aspect of the frequency spectrum). Such sounds include, but are not limited to, areas audible by one or more humans or other animals. Accordingly, the required amount and / or directional force (eg, lift and / or thrust) is the speed of the motor or propeller, gimbal angle, if requested by the propulsion unit of the present disclosure, or an aircraft equipped with the propulsion unit. The pitch angle, or blade shape, can be individually adjusted as needed to produce and radiate a specific or desired sound in the direction of choice, while satisfying the demands of force. If the aircraft contains more than one such propulsion unit, each of the propulsion units may operate individually to produce a particular or desired sound, generating forces in a particular amount or in a particular direction.

本開示のいくつかの実施形態では、推進ユニットは、推進ユニットのジンバル角(例えば、プロペラが回転する軸の角度、したがって、それによって生成される力の方向に対応する軸の角度)だけではなく、プロペラのそれぞれに提供される各々のピッチ角も修正するように構成されている線形アクチュエータを含み得る。例えば、推進ユニットは、ハブまたはベアリングリング(プロペラのブレードが、ハブまたはベアリングリング内部に提供される1つ以上の枢動可能なコネクタを介してそれらの各々の根部によってハウジングに回転可能に搭載される)を含み得る。推進ユニットはまた、プロペラ自体が軸を画定する駆動シャフトを介して搭載されるモータを有するモータアセンブリと、ハブまたはベアリングリングに関連して提供される平面要素またはプレートとを含み得る。平面要素またはプレートは、駆動シャフトが摺動接触して延在する首穴または他の延在部と、ハブまたはベアリングリングの回転可能コネクタに関連付けられる1つ以上の接合部とを含み得る。モータアセンブリは、モータがプロペラをモータによって画定される軸を中心に回転することを可能にしながら、モータアセンブリが基部上の点を中心に自在に枢動することを可能にする、ジンバル機構によってハウジング内部の基部に搭載され得る。枢動可能コネクタは、平面要素またはプレートと、ハブまたはベアリングリングとの間の相対運動または相対距離に応じて判定されるように、ブレードを所定の程度までその各々の根部を中心に枢動させるように構成され得る。したがって、平面要素またはプレートは、線形アクチュエータを使用して、ブレードのピッチ角及び推進ユニットのジンバル角の両方を変動させるために、再位置付けされ得る(例えば、モータの駆動シャフトの軸に沿って)または再度方向付けられ得る(例えば、駆動シャフトと実質的に垂直に整列される平面要素またはプレートによって画定される平面角)、共通操作子として作用する。 In some embodiments of the present disclosure, the propulsion unit is not only the gimbal angle of the propulsion unit (eg, the angle of the axis on which the propeller rotates, and thus the angle of the axis corresponding to the direction of the force generated by it). , Each of which is provided to each of the propellers, may include a linear actuator configured to modify each pitch angle as well. For example, the propulsion unit is rotatably mounted in the housing by the roots of the hub or bearing ring (the blades of the propeller are each root of them via one or more pivotable connectors provided inside the hub or bearing ring. ) Can be included. The propulsion unit may also include a motor assembly having a motor mounted via a drive shaft in which the propeller itself defines a shaft, and a planar element or plate provided in connection with a hub or bearing ring. The planar element or plate may include a neck hole or other extension in which the drive shaft slides into contact and extends, and one or more joints associated with the rotatable connector of the hub or bearing ring. The motor assembly is housed by a gimbal mechanism that allows the motor assembly to rotate freely around a point on the base while allowing the motor to rotate the propeller around an axis defined by the motor. Can be mounted on an internal base. A pivotable connector pivots the blade around its root to a certain degree, as determined by the relative motion or distance between the planar element or plate and the hub or bearing ring. Can be configured as Therefore, the planar element or plate can be repositioned (eg, along the axis of the drive shaft of the motor) to vary both the pitch angle of the blade and the gimbal angle of the propulsion unit using a linear actuator. Or it can be reoriented (eg, a planar angle defined by a planar element or plate that is substantially perpendicular to the drive shaft) and acts as a common actuator.

いくつかの実施形態では、平面要素またはプレートに接合される線形アクチュエータは、単独で、または一緒に、後退または延在し得る。平面要素上の特定点における線形アクチュエータの後退または延在は、平面要素またはプレートの平面角を変動させる。駆動シャフトが実質的に垂直に首穴内に摺動可能に挿入される場合、かつモータアセンブリがハウジング内部の基部上のジンバル機構に枢動可能に接合される場合、平面要素の平面角を変動することは必ず、それに応じて、軸の角度または推進ユニットのジンバル角を変動させる。加えて、線形アクチュエータの後退または延在は、また、ハブまたはベアリングリングの相対位置を、平面要素またはプレートに対して変動させ、それによって、ブレードの根部が搭載される1つ以上の枢動可能コネクタを再位置付し、それに応じて、ブレードのピッチ角を変化させ得る。好ましくは、線形アクチュエータは、要素またはプレートの周りの3つ以上の場所で平面要素またはプレートに接合され、それによって、係る線形アクチュエータが、平面要素またはプレートの平面角及び平面要素またはプレートの相対位置の両方を正になるように制御することを可能にし、ブレードのピッチ角及び推進ユニットのジンバル角が、共通操作子(例えば、プレートの平面要素)の軸方向運動及び角度アラインメントに基づいて所望どおりに方向付けられることを確実にし得る。 In some embodiments, the linear actuator joined to the planar element or plate can be retracted or extended alone or together. Retraction or extension of a linear actuator at a particular point on a planar element causes the planar angle of the planar element or plate to fluctuate. If the drive shaft is slidably inserted into the neck hole substantially vertically and the motor assembly is pivotally joined to a gimbal mechanism on the base inside the housing, the planar angle of the planar element will vary. That always varies the angle of the axis or the gimbal angle of the propulsion unit accordingly. In addition, the retreat or extension of the linear actuator also causes the relative position of the hub or bearing ring to vary relative to the planar element or plate, thereby allowing one or more pivots on which the root of the blade is mounted. The connector can be repositioned and the pitch angle of the blades can be varied accordingly. Preferably, the linear actuator is joined to the planar element or plate at three or more locations around the element or plate so that the linear actuator is the planar angle of the planar element or plate and the relative position of the planar element or plate. Allows both to be controlled to be positive, and the pitch angle of the blade and the gimbal angle of the propulsion unit are as desired based on the axial motion and angle alignment of the common operator (eg, the planar element of the plate). Can be ensured to be oriented towards.

従って、本開示の推進ユニットは、モータ速度またはプロペラ速度、ジンバル角、ブレードピッチ角、またはブレード形状等の独立変数に基づいて、各々の推進ユニットのそれぞれによって供給される力の大きさだけではなく、その力の方向も含む、係る推進ユニットによって航空機に印加する合力の大きさ及び方向の両方を具体的に制御する様式で動作し得る。いくつかの実施形態は、複数のアクチュエータを含み得、複数のアクチュエータは、共通操作子を再位置付けまたは再整列することによって、それに応じて、係る推進ユニットのジンバル角及びブレードピッチ角の両方を変動するように、別個に、または一緒に動作し得る。いくつかの実施形態は、また、可変速度で動作し得るモータ、及び/または変動形状を伴うブレードを有するプロペラを含み得る。本開示の推進ユニットは、動作中、係る変数の1つ以上を修正し、ひいては、それから放射される音の特性を制御または調整するように構成され得る。 Thus, the propulsion units of the present disclosure are based on independent variables such as motor speed or propeller speed, gimbal angle, blade pitch angle, or blade shape, as well as the magnitude of force supplied by each of the propulsion units. , Including the direction of that force, may operate in a manner that specifically controls both the magnitude and direction of the resultant force applied to the aircraft by such propulsion unit. Some embodiments may include a plurality of actuators, the plurality of actuators varying both the gimbal angle and the blade pitch angle of such propulsion unit by repositioning or rearranging the common controls accordingly. It can work separately or together, as it does. Some embodiments may also include a motor capable of operating at variable speeds and / or a propeller having blades with variable shapes. The propulsion unit of the present disclosure may be configured to modify one or more of such variables during operation and thus control or adjust the characteristics of the sound emitted from it.

図1A~図1Fを参照すると、複数の推進ユニット130-1、130-2、130-3、130-4を有する航空機110が示される。図1Aに示されるように、推進ユニット130-1、130-2、130-3、130-4のそれぞれは、航空機110の重量w110に反作用する力F1-1、F2-1、F3-1、F4-1、または航空機110に作用する他の外力(図示されない)を生成する。推進ユニット130-1、130-2、130-3、130-4のそれぞれは、モータを有するモータアセンブリ160-1、160-2、160-3、160-4と、その推進ユニットのハウジング内部の各々のユニット130-1、130-2、130-3、130-4の動作を制御するための1つ以上のアクチュエータ及び構成要素と、係るハウジングの外部に提供されるプロペラ170-1、170-2、170-3、170-4とを含む。モータアセンブリ160-1、160-2、160-3、160-4及びプロペラ170-1、170-2、170-3、170-4は、それらによって生成させる力F1-1、F2-1、F3-1、F4-1の大きさ及び方向の両方を判定、変動、または選択するために、選択的に動作し得る。 Referring to FIGS. 1A-1F, aircraft 110 with a plurality of propulsion units 130-1, 130-2, 130-3, 130-4 is shown. As shown in FIG. 1A, each of the propulsion units 130-1, 130-2, 130-3, and 130-4 has forces F 1-1 , F 2-1 and F that react to the weight w 110 of the aircraft 110, respectively. Generates 3-1 , F4-1 , or other external force (not shown) acting on the aircraft 110. Propulsion units 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, respectively, have motor assemblies 160-1, 160-2, 160-3, 160-4 with motors and inside the housing of the propulsion unit. One or more actuators and components for controlling the operation of each unit 130-1, 130-2, 130-3, 130-4 and propellers 170-1, 170-provided outside the housing. 2, 170-3, 170-4 and the like are included. The motor assemblies 160-1, 160-2, 160-3, 160-4 and the propellers 170-1, 170-2, 170-3, 170-4 have the forces F 1-1 , F 2-1 generated by them. , F 3-1 and F 4-1 may both act selectively to determine, vary, or select both magnitude and direction.

モータアセンブリ160-1、160-2、160-3、160-4の内部に提供されるモータは、任意の種類または形態のモータ(例えば、電気モータ、ガソリン動力モータ、または任意の他の種類のモータ)であり得、そのモータは、対応するプロペラ170-1、170-2、170-3、170-4の十分な回転速度を生成させ、揚力及び/または推力を航空機110及び任意の係合されたペイロードにもたらし、それによって、係合されたペイロードを空中で輸送することが可能である。例えば、モータアセンブリ160-1、160-2、160-3、160-4の1つ以上のものは、アウトランナーブラシレスモータまたはインランナーブラシレスモータ等のブラシレス直流(DC)モータを含み得る。 The motors provided inside the motor assemblies 160-1, 160-2, 160-3, 160-4 are of any type or form of motor (eg, electric motors, gasoline powered motors, or any other type). Motor), the motor producing sufficient rotational speed of the corresponding propellers 170-1, 170-2, 170-3, 170-4, and lifting and / or thrusting the aircraft 110 and any engagement. It is possible to bring the engaged payload into the air, thereby transporting the engaged payload in the air. For example, one or more of the motor assemblies 160-1, 160-2, 160-3, 160-4 may include brushless direct current (DC) motors such as outrunner brushless motors or inrunner brushless motors.

モータアセンブリ160-1、160-2、160-3、160-4のそれぞれは、相互に同様または同一であり得、同様もしくは同一の特徴(例えば、電源、極数、そのモータアセンブリ内に含まれるモータが同期または非同期であるかどうかについて)、または動作能力(例えば、角速度、トルク、動作速度または動作期間)を特徴とし得る。代替として、航空機110のモータアセンブリ160-1、160-2、160-3、160-4の2つ以上のものは、係るモータまたはそれらの対応するプロペラ170-1、170-2、170-3、170-4の使用が所望または要求される程度に基づいて、異なる特徴または能力を有するモータを含み得る。係るモータアセンブリ160-1、160-2、160-3、160-4のそれぞれは、任意の目的のために、個々に、または相互に協力して、動作し得る。例えば、モータアセンブリ160-1、160-2、160-3、160-4の2つ以上のもの及びそれらの対応するプロペラ170-1、170-2、170-3、170-4は、揚力及び推力の両方をもたらすように動作し得る一方、モータアセンブリ160-1、160-2、160-3、160-4の2つ以上のもの及びそれらの対応するプロペラ170-1、170-2、170-3、170-4は、任意の所望の角度または方向に、揚力または推力のどちらかを提供するように動作し得る。 Each of the motor assemblies 160-1, 160-2, 160-3, 160-4 can be similar or identical to each other and include similar or identical features (eg, power supply, number of poles, within the motor assembly). It may be characterized by whether the motors are synchronous or asynchronous) or operating capability (eg, angular velocity, torque, operating speed or duration). Alternatively, two or more of the motor assemblies 160-1, 160-2, 160-3, 160-4 of the aircraft 110 are such motors or their corresponding propellers 170-1, 170-2, 170-3. , 170-4 may include motors with different characteristics or capabilities, depending on the desired or required degree of use. Each of such motor assemblies 160-1, 160-2, 160-3, 160-4 may operate individually or in cooperation with each other for any purpose. For example, two or more of the motor assemblies 160-1, 160-2, 160-3, 160-4 and their corresponding propellers 170-1, 170-2, 170-3, 170-4 have lift and lift. Two or more of the motor assemblies 160-1, 160-2, 160-3, 160-4 and their corresponding propellers 170-1, 170-2, 170, while being able to operate to provide both thrust. -3, 170-4 may operate to provide either lift or thrust at any desired angle or direction.

推進ユニット130-4の内部構成要素及び他の態様の図は、図1B及び図1Cに示される。例えば、図1B及び図1Cに示されるように、推進ユニット130-4は、ハウジング132-4、モータアセンブリ160-4、プロペラ170-4、及び可変ピッチハブ180-4を含む。プロペラ170-4は、ハウジング184-4の内部の回転可能リンク機構175-4を介して、可変ピッチハブ180-4に接合される複数のブレード172-4を含む。モータアセンブリ160-4は、推進ユニット130-4のハウジング132-4の内部に提供され、ハウジング132-4の内部でジンバル基部134-4(ジンバル機構を備えるハウジング132-4の内部の表面)に搭載される。モータアセンブリ160-4は、フレームを画定する1対の支持プレート164-4間に延在する複数の支持バー162-4と、駆動シャフト168-4の近位端に結合されるモータ165-4とを含む。モータ165-4は、ジンバル角Φ4-1で提供される軸を中心として、シャフト168-4を回転するように構成されている。シャフト168-4の遠位端は可変ピッチハブ180-4に結合され、可変ピッチハブ180-4は、ファスナ187-4を介して、推進ユニット130-4のハウジング132-4の外側に提供される。シャフト168-4の回転により、プロペラ170-4を、モータ165-4の動作に応じて、軸を中心に回転させる。推進ユニット130-4は、さらに、複数のプレート支持部150-4を含む。プレート支持部150-4のそれぞれは、ボール継ぎ手154-4(または、他の枢動可能コネクタ)を介してプレート要素182-4に、かつナックル継ぎ手156-4(または他の枢動可能コネクタ)を介してジンバル基部134-4に接合されるシャフト152-4を含む。プレート支持部150-4のそれぞれは、さらに、例えば、1つ以上のコンピュータ生成制御信号または命令に応答して、独立して、または一緒に、延在または後退し、それぞれが接合されるプレート要素182-4の角度、ハウジング184-4に対するプレート要素182-4の相対位置、またはプレート要素182-4の角度及びハウジング184-4に対するプレート要素182-4の相対位置の両方のどちらかを変動させ得る、線形アクチュエータ155-4を含む。 Figures of internal components and other aspects of propulsion unit 130-4 are shown in FIGS. 1B and 1C. For example, as shown in FIGS. 1B and 1C, the propulsion unit 130-4 includes a housing 132-4, a motor assembly 160-4, a propeller 170-4, and a variable pitch hub 180-4. The propeller 170-4 includes a plurality of blades 172-4 joined to the variable pitch hub 180-4 via a rotatable link mechanism 175-4 inside the housing 184-4. The motor assembly 160-4 is provided inside the housing 132-4 of the propulsion unit 130-4 and inside the housing 132-4 to the gimbal base 134-4 (the inner surface of the housing 132-4 with the gimbal mechanism). It will be installed. The motor assembly 160-4 is coupled to a plurality of support bars 162-4 extending between a pair of support plates 164-4 defining the frame and a motor 165-4 coupled to the proximal end of the drive shaft 168-4. And include. The motor 165-4 is configured to rotate the shaft 168-4 about a shaft provided by the gimbal angle Φ 4-1 . The distal end of the shaft 168-4 is coupled to the variable pitch hub 180-4, which is provided via the fastener 187-4 to the outside of the housing 132-4 of the propulsion unit 130-4. The rotation of the shaft 168-4 causes the propeller 170-4 to rotate about the axis according to the operation of the motor 165-4. The propulsion unit 130-4 further includes a plurality of plate supports 150-4. Each of the plate supports 150-4 is to the plate element 182-4 via a ball joint 154-4 (or other pivotable connector) and to the knuckle joint 156-4 (or other pivotable connector). Includes shaft 152-4 joined to gimbal base 134-4 via. Each of the plate supports 150-4 further extends or retracts independently or together in response to, for example, one or more computer-generated control signals or commands, and the plate elements to which each is joined. Either the angle of 182-4, the relative position of the plate element 182-4 with respect to the housing 184-4, or the angle of the plate element 182-4 and the relative position of the plate element 182-4 with respect to the housing 184-4 are varied. Obtain, including linear actuator 155-4.

図1B及び図Cに示されるように、プレート支持部150-4は、3つの場所でプレート要素182-4に搭載される。加えて、プレート要素182-4は、さらに、シャフト168-4が摺動可能に延在する首穴185-4を含む。首穴185-4は、プレート要素182-4の平面と実質的に垂直に整列され、その状態では、プレート要素182-4の平面角を変動させることで、それに応じて、プレート要素182-4と実質的に垂直である首穴185-4の角度と、シャフト168-4の角度とを変動させる。したがって、プレート支持部150-4を延在または後退させるように線形アクチュエータ155-4を動作させることで、プレート要素182-4の対応する場所をハウジング132-4の内部で高くまたは低くさせ、それに応じて、プレート要素182-4の平面角、またはプレート要素182-4とハウジング184-4との間の相対距離の少なくとも1つを変動させる。 As shown in FIGS. 1B and C, the plate support 150-4 is mounted on the plate element 182-4 at three locations. In addition, the plate element 182-4 further includes a neck hole 185-4 over which the shaft 168-4 slidably extends. The neck holes 185-4 are substantially perpendicular to the plane of the plate element 182-4, and in that state, by varying the plane angle of the plate element 182-4, the plate element 182-4 accordingly. The angle of the neck hole 185-4, which is substantially perpendicular to, and the angle of the shaft 168-4 are varied. Therefore, by operating the linear actuator 155-4 to extend or retract the plate support 150-4, the corresponding location of the plate element 182-4 can be raised or lowered inside the housing 132-4. Accordingly, the planar angle of the plate element 182-4, or at least one of the relative distances between the plate element 182-4 and the housing 184-4, is varied.

また、図1B及び図1Cに示されるように、プロペラ170-4は、ブレードピッチ角θ4-1で、それぞれ、可変ピッチハブ180-4のハウジング184-4の内部で回転可能リンク機構175-4に搭載される3つのブレード172-4を含む。可変ピッチハブ180-4は、シャフト168-4に回転可能に接合され、シャフト168-4によって画定される軸を中心にプレート要素182-4に対して自在に回転することが可能になる。可変ピッチハブ180-4は、ハウジング184-4の内部の回転可能リンク機構175-4と首穴185-4との間に提供されるリングベアリング177-4を含み、ハウジング184-4とプレート要素182-4との間の相対距離が、プレート要素182-4が可変ピッチハブ180-4に対して移動するとき、それに応じて変動することを可能にする。回転可能リンク機構175-4が、ハウジング184-4とプレート要素182-4との間の相対距離に基づいて、ブレード172-4を回転するように構成されている場合、線形アクチュエータ155-4の1つ以上の延在または後退によってもたらされる相対距離の変化は、したがって、各々のブレード172-4のブレード角の変化をもたらし得る。 Further, as shown in FIGS. 1B and 1C, the propeller 170-4 has a blade pitch angle θ 4-1 and is a rotatable link mechanism 175-4 inside the housing 184-4 of the variable pitch hub 180-4, respectively. Includes three blades 172-4 mounted on the. The variable pitch hub 180-4 is rotatably joined to the shaft 168-4, allowing it to rotate freely with respect to the plate element 182-4 about an axis defined by the shaft 168-4. The variable pitch hub 180-4 includes a ring bearing 177-4 provided between the rotatable linkage 175-4 inside the housing 184-4 and the neck hole 185-4, the housing 184-4 and the plate element 182. The relative distance to -4 allows the plate element 182-4 to vary accordingly as it moves relative to the variable pitch hub 180-4. When the rotatable linkage 175-4 is configured to rotate the blade 172-4 based on the relative distance between the housing 184-4 and the plate element 182-4, the linear actuator 155-4. Changes in relative distance caused by one or more extension or retreat can therefore result in changes in the blade angle of each blade 172-4.

さらに、推進ユニット130-4は、シャフト168-4または他の構造的構成要素に結合される1つ以上のベアリングのセットを含み得る。例えば、図1Cに示されるように、リングベアリング177-4は、回転可能リンク機構175-4と首穴185-4との間に提供される。ベアリング(図示されない)のセットは、また、可変ピッチハブ180-4とプレート要素182-4との間に提供され、プレート要素182-4が適切な位置に固定されているままの状態の間に、可変ピッチハブ180-4がシャフト168-4によって画定される軸を中心に自在に回転することを可能にし得る。ベアリング(図示されない)の他のセットは、モータアセンブリ160-4とシャフト168-4との間に、またはシャフト168-4とプロペラ170-4との間に提供され、例えば、シャフト168-4が、また所定の位置に固着され、かつ既定の軸に沿って整列されながら、自在に回転することを可能にし得る。 Further, the propulsion unit 130-4 may include a set of one or more bearings coupled to the shaft 168-4 or other structural components. For example, as shown in FIG. 1C, the ring bearing 177-4 is provided between the rotatable link mechanism 175-4 and the neck hole 185-4. A set of bearings (not shown) is also provided between the variable pitch hub 180-4 and the plate element 182-4, while the plate element 182-4 remains fixed in place. It may allow the variable pitch hub 180-4 to rotate freely about an axis defined by the shaft 168-4. Other sets of bearings (not shown) are provided between the motor assembly 160-4 and the shaft 168-4, or between the shaft 168-4 and the propeller 170-4, eg, the shaft 168-4. Also, it may be possible to rotate freely while being fixed in place and aligned along a predetermined axis.

限定ではないが、ブレード172-4を含む、本開示のプロペラの様々な構成要素は、本開示に従って所望され得る揚力量に基づいて選択され得る任意の好適な材料から形成され得る。いくつかの実施態様では、プロペラ170-4の態様(例えば、ブレード172-4)は、1つ以上の樹脂(例えば、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂、ポリウレタンまたはポリエステル、及び、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリ塩化ビニル等の熱硬化性樹脂)、木材(例えば、灰等の十分な強度特性を伴う木材)、金属(アルミニウム等の軽金属、または鋼鉄の合金を含む重い重量の金属)、混合物、または材料の任意の他の組み合わせから形成され得る。いくつかの実施態様では、プロペラ170-4の態様は、限定ではないが、炭素繊維、黒鉛、機械加工アルミニウム、チタニウム、またはグラスファイバを含む、1つ以上の軽量材料から形成され得る。 Various components of the propellers of the present disclosure, including but not limited to blades 172-4, can be formed from any suitable material that can be selected based on the amount of lift desired according to the present disclosure. In some embodiments, the propeller 170-4 embodiment (eg, blade 172-4) comprises one or more resins (eg, epoxy or phenolic resins, polyurethanes or polyesters, and polyethylene, polypropylene, or polychloride). Optional of thermosetting resins such as vinyl), wood (eg, wood with sufficient strength properties such as ash), metals (light metals such as aluminum, or heavy weight metals including alloys of steel), mixtures, or materials. It can be formed from other combinations. In some embodiments, the propeller 170-4 embodiment may be formed from one or more lightweight materials, including, but not limited to, carbon fiber, graphite, machined aluminum, titanium, or glass fiber.

図1B及び図1Cに示されるように、モータ165-4は、角速度ω4-1でシャフト168-4及びプロペラ170-4を回転させ、それによって、推進ユニット130-4のジンバル角Φ4-1の方向に、F4-1を生成させ、例えば、1つ以上の周波数スペクトルにおいて、推進ユニット130-4から音N4-1を放射させる。図1B及び図1Cに示される推進ユニット130-4のジンバル角Φ4-1は、概して、ジンバル基部134-4に対する、シャフト168-4の角度(つまり、0度、または垂直な法線)によって画定される。 As shown in FIGS. 1B and 1C, the motor 165-4 rotates the shaft 168-4 and the propeller 170-4 at an angular velocity ω 4-1 thereby causing the gimbal angle Φ 4- of the propulsion unit 130-4. F 4-1 is generated in the direction of 1 , for example, sound N 4-1 is emitted from the propulsion unit 130-4 in one or more frequency spectra. The gimbal angle Φ 4-1 of the propulsion unit 130-4 shown in FIGS. 1B and 1C is generally by the angle of the shaft 168-4 (ie, 0 degrees, or normal) with respect to the gimbal base 134-4. Demarcated.

線形アクチュエータ155-4のそれぞれは、プレート支持部150-4が搭載される点のそれぞれにおいて、プレート支持部150-4が共通操作子(つまり、プレート要素182-4)を撤回または拒絶させ、それに応じて、推進ユニット130-4のジンバル角及び/またはブレード172-4のブレードピッチ角を変化させるように構成されている。例えば、線形アクチュエータ155-4のそれぞれが一緒に、かつ普通の程度だけ動作する場合(例えば、プレート支持部150-4のそれぞれが同時に、または異なる時間に、等量だけ延在または後退する場合)、ハウジング184-4に対するプレート要素182-4の相対位置の変化は、それに応じて、プロペラ170-4のブレード172-4のそれぞれを変化させることをもたらす。線形アクチュエータ155-4のそれぞれが独立して、かつ特有の程度だけ動作する場合(例えば、プレート支持部150-4のそれぞれが同時に、または異なる時間に、のどちらかで、異なる量だけ延在または後退する場合)、ハウジング184-4に対するプレート要素182-4の部分の相対位置の変化は、ハウジング132-4に対するシャフト168-4の角度によって画定される推進ユニット130-4のジンバル角を、法線に対して正の量だけ変動させる。いくつかの実施形態では、推進ユニット130-4のジンバル角は、法線に対して0度~15度(0~15°)の範囲内で変動し得る。しかしながら、ジンバル角が変動し得る程度は限定されない。 In each of the linear actuators 155-4, the plate support 150-4 withdraws or rejects the common operator (ie, plate element 182-4) at each point where the plate support 150-4 is mounted. Correspondingly, it is configured to change the gimbal angle of the propulsion unit 130-4 and / or the blade pitch angle of the blade 172-4. For example, if each of the linear actuators 155-4 operate together and to a normal degree (eg, if each of the plate supports 150-4 extends or retracts by an equal amount at the same time or at different times). A change in the relative position of the plate element 182-4 with respect to the housing 184-4 results in a corresponding change in each of the blades 172-4 of the propeller 170-4. If each of the linear actuators 155-4 operates independently and to a specific degree (eg, each of the plate supports 150-4 extends at the same time or at different times, or by different amounts. (When retracting), the change in relative position of the portion of the plate element 182-4 with respect to the housing 184-4 is the gimbal angle of the propulsion unit 130-4 defined by the angle of the shaft 168-4 with respect to the housing 132-4. Fluctuate by a positive amount with respect to the line. In some embodiments, the gimbal angle of the propulsion unit 130-4 can vary from 0 degrees to 15 degrees (0 to 15 degrees) with respect to the normal. However, the extent to which the gimbal angle can fluctuate is not limited.

したがって、シャフト168-4が首穴185-4を通って摺動可能に延在するために、かつモータアセンブリ160-4がジンバル基部134-4に枢動可能に搭載されるために、線形アクチュエータ155-4を使用してプレート要素182-4の角度を変動させることで、シャフト168-4の軸を変動させ、それによって、推進ユニット130-4のジンバル角を修正する。さらに、プレート支持部150-4の延在または後退に加えて、当業者は、モータアセンブリ160-4の速度がまた、適宜、修正され得ることを認識するであろう。いくつかの他の実施形態では、ブレード172-4の形状はまた、適宜、修正され得る。 Therefore, a linear actuator for the shaft 168-4 to slidably extend through the neck hole 185-4 and for the motor assembly 160-4 to be pivotally mounted on the gimbal base 134-4. By varying the angle of the plate element 182-4 using 155-4, the axis of the shaft 168-4 is varied, thereby correcting the gimbal angle of the propulsion unit 130-4. Further, in addition to the extension or retreat of the plate support 150-4, those skilled in the art will recognize that the speed of the motor assembly 160-4 can also be modified as appropriate. In some other embodiments, the shape of the blade 172-4 can also be modified as appropriate.

上記に考察されたように、航空機の1つ以上の推進ユニットのブレードピッチ角、ジンバル角、モータ速度、及び/またはブレード形状の変化は、また、係る推進ユニットによって生成される力、または係る推進ユニットによって航空機に提供される全部の合力に対する変化をもたらし得る。したがって、航空機の位置、速度、または加速度の変化が所望される場合、ピッチ角、ジンバル角、モータ速度、またはブレード形状は、1つ以上の係る推進ユニットによって航空機に供給される力(例えば、揚力及び/または推力)を変動させ、かつそれに応じて、位置、速度、及び/または加速度の所望の変化をもたらすために、適宜、修正され得る。 As discussed above, changes in blade pitch angle, gimbal angle, motor speed, and / or blade shape of one or more propulsion units of an aircraft are also the forces generated by such propulsion units, or such propulsion. It can bring about a change in the total resultant force provided by the unit to the aircraft. Thus, if changes in aircraft position, speed, or acceleration are desired, the pitch angle, gimbal angle, motor speed, or blade shape is the force (eg, lift) supplied to the aircraft by one or more such propulsion units. And / or thrust) can be varied and modified accordingly to result in the desired changes in position, velocity, and / or acceleration.

図1D及び図1Eを参照すると、航空機110は、現在の合力ベクトル及び所望の合力ベクトルに対する自由物体図として示される。例えば、図1Dを参照すると、航空機110が浮かぶ場合、推進ユニット130-1、130-2、130-3、130-4の動作によってもたらされる合力FNET-1の大きさは、航空機110を浮かさせるために、風力の影響または他の横方向効果(航空機110の速さvがゼロであるような状態)を除いて、反対方向において航空機110の重量w110の大きさに等しい必要がある。しかしながら、位置、速さ及び/または加速度の変化が所望される場合、推進ユニット130-1、130-2、130-3、130-4の動作によってもたらされる合力は、適宜、変化する必要がある。例えば、図1Eを参照すると、航空機110をゼロの速さvでのホバリング状態から非ゼロ速さvまで移行させるために、推進ユニット130-1、130-2、130-3、130-4は、推進ユニット130-1、130-2、130-3、130-4の1つ以上のモータ速度、ブレードピッチ角、ジンバル角、及び/またはブレード形状等を変化させることによって、合力FNET-2を生成するように再構成され得る。 With reference to FIGS. 1D and 1E, the aircraft 110 is shown as a free object diagram for the current resultant force vector and the desired resultant force vector. For example, referring to FIG. 1D, when the aircraft 110 floats, the magnitude of the resultant force F NET-1 provided by the movements of the propulsion units 130-1, 130-2, 130-3, 130-4 floats the aircraft 110. Must be equal to the weight of the aircraft 110 w 110 in the opposite direction, except for the effects of wind or other lateral effects (such as when the speed v1 of the aircraft 110 is zero). .. However, if changes in position, speed and / or acceleration are desired, the resultant force provided by the operation of propulsion units 130-1, 130-2, 130-3, 130-4 needs to change accordingly. .. For example, referring to FIG . 1E, propulsion units 130-1, 130-2, 130-3, 130- to shift the aircraft 110 from hovering at zero speed v1 to non-zero speed v2. 4 is a resultant force FNET by changing one or more motor speeds, blade pitch angles, gimbal angles, and / or blade shapes of propulsion units 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, and the like. Can be reconfigured to produce -2 .

図1Fを参照すると、推進ユニット130-4は、モータアセンブリ160-4及びプロペラ170-4の角速度ω4-2、推進ユニット130-4のジンバル角Φ4-2、及びプロペラ170-4のブレード172-4のブレードピッチ角θ4-2に基づいて、ベクトルF4-2を有する力及び1つ以上の周波数スペクトルの放射音N4-2が生成されているような状態が示される。力ベクトルF4-2は、例えば、モータアセンブリ160-4の速度、プロペラ170-4のブレード172-4のブレードピッチ角θ4-2、推進ユニット130-4のジンバル角Φ4-2、及び/またはブレード174-2の1つ以上の形状を変化させるように、線形アクチュエータ155-4及び/または推進ユニット130-4の1つ以上の要素の動作によって達成され得る。例えば、図1Fに示されるように、かつ図1Bまたは図1Cに示される推進ユニット130-4の構成と比較すると、線形アクチュエータ155-4の2つは、プレート要素182-4の少なくとも第1の部を高くするために延在しており、線形アクチュエータ155-4の1つは、プレート要素182-4の少なくとも第2の部を低くするために後退している。したがって、線形アクチュエータ155-4の動作は、シャフト168-4の角度で画定される、推進ユニット130-4のジンバル角Φ4Eを変化させる。したがって、動作中にプロペラ170-4によって生成される力が、ジンバル角Φ4-2に対応する対応する軸に沿って供給され、それに応じて、推進ユニット130-4から放射されるノイズが動作中に向かう領域は、変動し得る。同様に、線形アクチュエータ155-4の動作は、また、例えば、プレート要素182-4に対する可変ピッチハブ180-4の相対位置を変化させることによって、ブレードピッチ角θ4-2でプロペラ170-4のブレード172-4のそれぞれを設置する。 Referring to FIG. 1F, the propulsion unit 130-4 has an angular velocity ω 4-2 of the motor assembly 160-4 and the propeller 170-4, a gimbal angle Φ 4-2 of the propulsion unit 130-4, and a blade of the propeller 170-4. Based on the blade pitch angle θ 4-2 of 172-4, a state is shown in which a force having a vector F 4-2 and a radiated sound N 4-2 of one or more frequency spectra are generated. The force vector F 4-2 is, for example, the velocity of the motor assembly 160-4, the blade pitch angle θ 4-2 of the blade 172-4 of the propeller 170-4, the gimbal angle Φ 4-2 of the propulsion unit 130-4, and / Or can be achieved by the operation of one or more elements of the linear actuator 155-4 and / or the propulsion unit 130-4 so as to change the shape of one or more of the blades 174-2. For example, as shown in FIG. 1F and compared to the configuration of the propulsion unit 130-4 shown in FIG. 1B or FIG. 1C, two of the linear actuators 155-4 are at least the first of the plate elements 182-4. Extending to raise the portion, one of the linear actuators 155-4 is retracted to lower at least the second portion of the plate element 182-4. Therefore, the operation of the linear actuator 155-4 changes the gimbal angle Φ 4E of the propulsion unit 130-4, which is defined by the angle of the shaft 168-4. Therefore, the force generated by the propeller 170-4 during operation is supplied along the corresponding axis corresponding to the gimbal angle Φ 4-2 , and the noise radiated from the propulsion unit 130-4 operates accordingly. The area towards the inside can fluctuate. Similarly, the operation of the linear actuator 155-4 also repositions the variable pitch hub 180-4 relative to the plate element 182-4, for example, to change the position of the propeller 170-4 at a blade pitch angle θ 4-2 . Install each of 172-4.

代替として、当業者は、ベクトル(例えば、大きさ及び方向)を有する力が、モータ速度、ブレードピッチ角、ジンバル角、及び/またはプロペラブレードの形状の1つ以上が修正された後でさえ、一定レベルで維持され得ることを認識するであろう。例えば、モータ速度、ブレードピッチ角、ジンバル角、及び/またはブレード形状等の変数のそれぞれは、動作時、プロペラ及び/または推進ユニットによって生成される力(例えば、揚力及び/または推力)に起因するため、変数(例えば、モータ速度の増加または減少させる)の1つの変化は、プロペラ及び/または推進ユニットによってもたらされる力の大きさまたは方向を維持するために、1つ以上の他の変数(例えば、1つ以上のブレードピッチ角、ジンバル角、またはブレード形状減少または増加させる)の変化によって反作用し得る。同様に、変数のそれぞれは、独立寄与度を、動作中にプロペラ及び/または推進ユニットによって放射される音またはノイズのレベルにさせる。したがって、プロペラまたは推進ユニットの動作に関連付けられる変数を制御することによって、所与の力は、航空機が動作している環境で放射される音またはノイズに異なる影響があるが、維持され得、係る変数は、力の要望に応じながら、操縦性、燃料効率、及び/またはバッテリ寿命等の特定の目標または目的に関して選択され得る。 As an alternative, those skilled in the art will appreciate that even after a force having a vector (eg, magnitude and direction) has been modified for one or more of the motor speed, blade pitch angle, gimbal angle, and / or propeller blade shape. You will recognize that it can be maintained at a certain level. For example, each of the variables such as motor speed, blade pitch angle, gimbal angle, and / or blade shape is due to the forces (eg, lift and / or thrust) generated by the propeller and / or propulsion unit during operation. Therefore, one change in a variable (eg, increasing or decreasing motor speed) is one or more other variables (eg, in order to maintain the magnitude or direction of force provided by the propeller and / or propulsion unit). It can react by changes in one or more blade pitch angles, gimbal angles, or blade shapes). Similarly, each of the variables causes the independent contribution to the level of sound or noise emitted by the propeller and / or propulsion unit during operation. Therefore, by controlling the variables associated with the operation of the propeller or propulsion unit, a given force can have different effects on the sound or noise emitted in the environment in which the aircraft is operating, but can be maintained and concerned. Variables can be selected with respect to specific goals or objectives such as maneuverability, fuel efficiency, and / or battery life, depending on the demand for force.

従って、図1A~図1Fの航空機110等の航空機は、任意の方式で選択され得る、1つ以上の違うモードで動作するように構成され得るモータ及びプロペラを有する1つ以上の推進ユニットが備えられ得る。例えば、1つ以上の動作モードは、航空機の位置もしくは場所、または任意の動作特性もしくは飛行中に航空機が遭遇し得る環境条件に基づいて選択され得る。特に、本開示の推進ユニットは、例えば、必要に応じて、延在または後退し得る1つ以上の線形アクチュエータまたは他の構成要素と、また、モータ速度及び/またはブレード形状を変動させるための1つ以上の構成要素とを使用して、ブレードピッチ角及び/またはジンバル角の両方を変動するように構成されている共通操作子を含み得る。したがって、推進ユニットは、動作中、推進ユニットによって個々に、または航空機全体で、生成される音の音圧レベル及び/または周波数スペクトルを調整、制御、または操作するために、それによって提供される所与の力の大きさ及び方向の両方を変動させるだけではなく、ブレードピッチ角、ジンバル角、モータ速度、及び/またはブレード形状の任意の数の構成でその力の同じ大きさ及び方向も提供するように構成され得る。 Accordingly, aircraft such as aircraft 110 of FIGS. 1A-1F include one or more propulsion units with motors and propellers that can be configured to operate in one or more different modes that can be selected in any manner. Can be. For example, one or more modes of operation may be selected based on the location or location of the aircraft, or any operating characteristics or environmental conditions that the aircraft may encounter during flight. In particular, the propulsion units of the present disclosure may include, for example, one or more linear actuators or other components that may extend or retract, as required, and also to vary motor speed and / or blade shape. Using one or more components, it may include a common actuator that is configured to vary both the blade pitch angle and / or the gimbal angle. Thus, the propulsion unit is provided thereby for adjusting, controlling, or manipulating the sound pressure level and / or frequency spectrum of the sound produced by the propulsion unit individually or throughout the aircraft during operation. Not only does it vary both the magnitude and direction of the applied force, but it also provides the same magnitude and direction of that force in any number of configurations of blade pitch angle, gimbal angle, motor speed, and / or blade shape. Can be configured as

図2を参照すると、本開示の実施形態による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機を動作させるための1つのシステム200の構成要素のブロック図である。図2のシステム200は、ネットワーク290を介して互いに接続された航空機210及び処理システム280を含む。 Referring to FIG. 2, is a block diagram of the components of one system 200 for operating an aircraft having one or more embodiments of a propulsion unit according to an embodiment of the present disclosure. The system 200 of FIG. 2 includes an aircraft 210 and a processing system 280 connected to each other via a network 290.

航空機210は、プロセッサ212、メモリ214、及びトランシーバ216を含む。航空機210は、さらに、複数の環境センサまたは動作センサ220、複数の音センサ225を含む。航空機210は、また、1つ以上のブレード制御器240と、1つ以上の線形アクチュエータ255-1、255-2、255-3と、モータ260と、モータ260に物理的に係合され、かつ1つ以上のブレード制御器240と通信するプロペラ270とを有する、推進ユニット230を含む。 Aircraft 210 includes processor 212, memory 214, and transceiver 216. The aircraft 210 further includes a plurality of environment sensors or motion sensors 220 and a plurality of sound sensors 225. The aircraft 210 is also physically engaged with one or more blade controllers 240, one or more linear actuators 255-1, 255-2, 255-3, motors 260, and motors 260. Includes a propulsion unit 230 with a propeller 270 that communicates with one or more blade controllers 240.

プロセッサ212は、航空機210の任意の動作に関連付けられる任意の種類または形態の算出機能を行うように構成され得、その算出機能は、例えば、航空機210もしくは1つ以上の他の航空機の事前の動作に関する履歴データに基づいて航空機210の1つ以上の属性を予測するために、または例えば音センサ225によって航空機210の動作中に取り込まれる音響データを処理するために、限定ではないが、1つ以上の機械学習アルゴリズムまたは技法の実行を含む。プロセッサ212は、限定ではないが、トランシーバ216、環境センサもしくは動作センサ220、または音センサ225を含む、航空機210及びその上の1つ以上のコンピュータベースの構成要素の動作の任意の態様を制御し得る。航空機210は、同様に、航空機210の任意の数の構成要素(例えば、その上に提供されるブレード制御器240、線形アクチュエータ255-1、255-2、255-3、モータ260、及び/またはプロペラ270と、ならびに任意の方向舵、エルロン、フラップ、または他の制御表面(図示されない))を動作させるための命令を生成し得る1つ以上の制御システム(図示されない)とを含み得る。係る制御システムは、1つ以上の他のコンピューティングデバイスまたはコンピューティングマシンと関連付けられ得、線218によって示されるように、ネットワーク290を介して、デジタルデータの送信及び受信を通じてデータ処理システム280または1つ以上の他のコンピュータデバイス(図示されない)と通信し得る。例えば、プロセッサ212は、ブレード制御器240、線形アクチュエータ255-1、255-2、255-3、モータ260、及び/もしくはプロペラ270、またはそれらに提供される任意の制御表面の動作を制御するための、1つ以上の電子速度制御、フィードバック回路、または他の構成要素で、動作し、またはそれらと関連付けられ得る。 The processor 212 may be configured to perform any kind or form of calculation function associated with any movement of the aircraft 210, which calculation function may be, for example, the pre-operation of the aircraft 210 or one or more other aircraft. One or more, but not limited, to predict one or more attributes of the aircraft 210 based on historical data about, or to process acoustic data captured during the operation of the aircraft 210, for example by the sound sensor 225. Includes the execution of machine learning algorithms or techniques. Processor 212 controls any aspect of the operation of the aircraft 210 and one or more computer-based components on it, including, but not limited to, transceiver 216, environment or motion sensor 220, or sound sensor 225. obtain. The aircraft 210 is likewise an arbitrary number of components of the aircraft 210 (eg, blade controllers 240, linear actuators 255-1, 255-2, 255-3, motors 260, and / or provided on it. It may include a propeller 270 and one or more control systems (not shown) that can generate commands to operate any rudder, aileron, flap, or other control surface (not shown). Such control systems may be associated with one or more other computing devices or machines, and as indicated by line 218, the data processing system 280 or 1 through the transmission and reception of digital data over network 290. It may communicate with one or more other computer devices (not shown). For example, the processor 212 controls the operation of the blade controller 240, the linear actuators 255-1, 255-2, 255-3, the motor 260, and / or the propeller 270, or any control surface provided to them. Can operate or be associated with one or more electronic speed controls, feedback circuits, or other components of the.

航空機210は、さらに、航空機210、推進ユニット230、ブレード制御器240、線形アクチュエータ255-1、255-2、255-3、モータ260、またはプロペラ270を動作させるための任意の種類の情報もしくはデータ(例えば、命令等)、ならびに環境センサもしくは動作センサ220または音響センサ225の1つ以上によって取り込まれる情報もしくはデータとを記憶するための1つ以上のメモリまたは記憶構成要素214を含む。 The aircraft 210 further comprises any kind of information or data for operating the aircraft 210, the propulsion unit 230, the blade controller 240, the linear actuators 255-1, 255-2, 255-3, the motor 260, or the propeller 270. Includes (eg, instructions, etc.) and one or more memories or storage components 214 for storing information or data captured by one or more of environment sensors or motion sensors 220 or acoustic sensors 225.

トランシーバ216は、例えば、ユニバーサルシリアルバス(または「USB」)もしくは光ファイバケーブル等の有線技術、またはBluetooth(登録商標)もしくは任意のワイヤレスフィデリティー(または「WiFi」)プロトコル等の標準無線プロトコルといった1つ以上の有線または無線手段を用いて、ネットワーク290を介してまたは直接的に等、航空機210が通信することを可能にするように構成され得る。 Transceiver 216 may be, for example, a wired technology such as a universal serial bus (or "USB") or fiber optic cable, or a standard wireless protocol such as Bluetooth® or any wireless fidelity (or "WiFi") protocol. It may be configured to allow the aircraft 210 to communicate, such as over network 290 or directly, using one or more wired or wireless means.

動作センサ220は、外部の情報もしくはデータまたは内部の情報もしくはデータを含む、航空機210が動作しているまたは動作することを予想され得る環境の1つ以上の属性、または航空機210の1つ以上の動作特性を判定するための任意の構成要素もしくは装備を含む場合がある。例えば、動作センサ220は、限定ではないが、任意の種類の受信機またはセンサを含み得る。例えば、1つの係るセンサは、GPSネットワーク(図示されない)の1つ以上のGPS衛星から航空機210の位置に関係する信号(例えば、三辺測量のデータまたは情報)を受信するように適応される、グローバルポジショニングシステム(「GPS」)センサ、または、任意のデバイス、構成要素、システム、もしくは計器であり得る。別の係るセンサは、地球表面(例えば、その極)に対して固定される基準のフレームに対して1つ以上の方向を判定するように適応される、コンパス、または任意のデバイス、構成要素、システム、もしくは計器であり得る。動作センサ220は、さらに、航空機210の速度または速さを判定するための速度計、または任意のデバイス、構成要素、システム、もしくは計器を含み得、速度、速力、または加速度を判定するためのピトー管、加速度計、または他の装備等の関連構成要素(図示されない)を含み得る。 The motion sensor 220 is one or more attributes of the environment in which the aircraft 210 is operating or is expected to operate, or one or more of the aircraft 210, including external information or data or internal information or data. May include arbitrary components or equipment for determining operating characteristics. For example, the motion sensor 220 may include, but is not limited to, any type of receiver or sensor. For example, one such sensor is adapted to receive signals related to the location of the aircraft 210 (eg, trilateration data or information) from one or more GPS satellites in a GPS network (not shown). It can be a Global Positioning System (“GPS”) sensor, or any device, component, system, or instrument. Another such sensor is a compass, or any device, component, adapted to determine one or more directions with respect to a reference frame fixed to the surface of the earth (eg, its poles). It can be a system or an instrument. The motion sensor 220 may further include a speedometer for determining the speed or speed of the aircraft 210, or any device, component, system, or instrument for determining speed, speed, or acceleration. It may include related components (not shown) such as tubes, accelerometers, or other equipment.

同様に、動作センサ220は、航空機210の高度を判定するための任意のデバイス、構成要素、システム、または計器を含み得、任意の数の気圧計、送信機、受信機、レンジファインダ(例えば、レーザもしくはレーダ)、または他の装備を含み得る。動作センサ220はさらに、各々、航空機210の近傍の内部の局所的な気温、大気圧、または湿度を各々判定するための、温度計、気圧計、もしくは湿度計、または任意のデバイス、構成要素、システム、もしくは計器を含み得る。動作センサ220は、また、方位(例えば、推進ユニット230もしくは航空機210の方位、またはそれらの1つ以上の構成要素の方位)を判定するための、1つ以上のジャイロスコープ、または機械デバイスまたは電気デバイス、構成要素、システム、もしくは計器を含む。いくつかの実施形態では、動作センサ220は、少なくとも1対のジンバル及びフライホイールもしくはロータを有する従来の機械ジャイロスコープ、または動的に調整されたジャイロスコープ、光ファイバジャイロスコープ、半球形の共鳴装置ジャイロスコープ、ロンドンモーメントジャイロスコープ、微小電気機械センサジャイロスコープ、リングレーザジャイロスコープ、もしくは振動構造ジャイロスコープ等の電気ジャイロスコープ、または航空機210の方位もしくは1つ以上のその構成要素の方位を判定するための任意の他の種類のもしくは形態の電気部品を含み得る。 Similarly, the motion sensor 220 may include any device, component, system, or instrument for determining the altitude of the aircraft 210, including any number of barometers, transmitters, receivers, rangefinders (eg, eg). It may include a laser or radar), or other equipment. The motion sensor 220 further comprises a thermometer, barometer, or hygrometer, or any device, component, for each determination of local temperature, barometer, or humidity inside the vicinity of the aircraft 210. It may include a system or an instrument. The motion sensor 220 also has one or more gyroscopes, or mechanical devices or electrical, for determining orientation (eg, orientation of the propulsion unit 230 or aircraft 210, or orientation of one or more of their components). Includes device, component, system, or instrument. In some embodiments, the motion sensor 220 is a conventional mechanical gyroscope with at least a pair of gimbals and flywheels or rotors, or a dynamically tuned gyroscope, fibre optic gyroscope, hemispherical resonator. To determine the orientation of an electric gyroscope such as a gyroscope, London moment gyroscope, microelectromechanical sensor gyroscope, ring laser gyroscope, or vibrating structure gyroscope, or the orientation of an aircraft 210 or one or more of its components. Can include any other type or form of electrical component of.

当業者は、動作センサ220が、さらに、本開示に従って航空機210の近傍内の環境条件または航空機210の動作特性を判定するための任意の種類または形態のデバイスまたは構成要素を含み得ることを認識するであろう。例えば、動作センサ220は、1つ以上の空気モニタリングセンサ(例えば、酸素センサ、オゾンセンサ、水素センサ、一酸化炭素センサ、または二酸化炭素センサ)、赤外線センサ、オゾン計、pHセンサ、磁気異常センサ、金属検出器、放射線センサ(例えば、ガイガーカウンタ、中性子検出器、アルファ検出器)、姿勢インジケータ、デプスゲージ、加速度計、回転速度計等、ならびに1つ以上の撮像デバイス(例えば、デジタルカメラ)を含み得る。 Those skilled in the art will recognize that the motion sensor 220 may further include any type or form of device or component for determining environmental conditions within the vicinity of the aircraft 210 or the operating characteristics of the aircraft 210 in accordance with the present disclosure. Will. For example, the motion sensor 220 may include one or more air monitoring sensors (eg, oxygen sensor, ozone sensor, hydrogen sensor, carbon monoxide sensor, or carbon dioxide sensor), infrared sensor, ozone meter, pH sensor, magnetic anomaly sensor, etc. It may include metal detectors, radiation sensors (eg Geiger counters, neutron detectors, alpha detectors), attitude indicators, depth gauges, accelerometers, rotational speed meters, etc., as well as one or more imaging devices (eg digital cameras). ..

センサ225は、限定ではないが、1つ以上のマイクロホン、圧電センサ、または振動センサを含む、航空機210が動作しているまたは動作すると予想され得る環境近傍の音エネルギーを検出かつ取り込むための他の構成要素または装備も含み得る。例えば、係るマイクロホンは、任意の強度の、及び任意のまたは全ての周波数にわたる音響エネルギーを1つ以上の電気信号に変換するように構成されている、任意の種類または形態の変換器(例えば、ダイナミックマイクロホン、コンデンサマイクロホン、リボンマイクロホン、クリスタルマイクロホン等)であり得、任意の数の振動板、磁石、コイル、板、または係るエネルギーを検出かつ記録するための他の類似の装備を含み得る。係るマイクロホンは、また、別々の構成要素として、または1つ以上の他の構成要素(例えば、デジタルカメラ等の撮像デバイス)と組み合わせて提供される。さらに、マイクロホンは、任意及び全ての方向から音響エネルギーを検出かつ記録するように構成され得る。 Sensor 225 includes, but is not limited to, one or more microphones, piezoelectric sensors, or vibration sensors for detecting and capturing near-environment sound energy in which the aircraft 210 is operating or is expected to operate. It may also include components or equipment. For example, such microphones are converters of any kind or form (eg, dynamic) configured to convert acoustic energy of any intensity and over any or all frequencies into one or more electrical signals. It can be a microphone, a condenser microphone, a ribbon microphone, a crystal microphone, etc.) and may include any number of diaphragms, magnets, coils, plates, or other similar equipment for detecting and recording such energy. Such microphones are also provided as separate components or in combination with one or more other components (eg, imaging devices such as digital cameras). In addition, the microphone may be configured to detect and record sound energy from any and all directions.

同様に、係る圧電センサは、圧力の変化(限定ではないが、様々な帯域の周波数にわたる音響エネルギーの存在によって開始する係る圧力変化を含む)を電気信号に変換するように構成され得、1つ以上の水晶発振素子、電極、または他の装備を含み得る。係る振動センサは、航空機210の1つ以上の構成要素の振動を検出するように構成されている任意のデバイスであり得、また、圧電デバイスであり得る。例えば、振動センサは、所定の期間にわたって1つ以上の軸に沿った加速度の差異を感知するように、かつ係る加速度を振動レベル、ひいては音に関連付けるように構成されている、1つ以上の加速度計(例えば、ランドグリッドアレイパッケージ内の特定用途向け集積回路及び1つ以上の微小電気機械センサ)を含み得る。 Similarly, such piezoelectric sensors may be configured to convert pressure changes (including, but not limited to, such pressure changes initiated by the presence of acoustic energy over frequencies in various bands) into electrical signals. It may include the above crystal oscillators, electrodes, or other equipment. Such vibration sensors can be any device configured to detect the vibration of one or more components of the aircraft 210, and can also be a piezoelectric device. For example, a vibration sensor is configured to detect a difference in acceleration along one or more axes over a predetermined period of time and to associate such acceleration with a vibration level and thus sound. It may include a meter (eg, an application-specific integrated circuit and one or more microelectromechanical sensors in a landgrid array package).

上記に留意されたように、推進ユニット230は、ブレード制御器240と、線形アクチュエータ255-1、255-2、255-3と、モータ260と、プロペラ270とを含む。ブレード制御器240は、所定の時間において、もしくは既定のスケジュールに従って、または、1つ以上の制御信号、感知された環境条件、もしくは感知された動作特性に応答して、プロペラ270の1つ以上のブレードの属性を動作及び/または調整するための複数の構成要素を含み得る。例えば、係る制御器240は、係るブレードのブレード先端を回転し、係るブレードの形状を変化し、または係るブレードの任意の数の他の属性を修正するように構成され得る。ブレード制御器240は、したがって、その1つ以上の属性を変える目的のために、プロペラ270に提供され、またはそれに関連付けられる1つ以上の機械的装備または電気的装備を制御、開始、または動作させ得る。線形アクチュエータ255-1、255-2、255-3は、例えば、1つ以上の制御信号またはコマンドに応答して、一直線に延在または後退するように構成され、それによって、図1B、図1C、または図1Fに示される、ジンバル基部134-4及びプレート要素182-4等の、線形アクチュエータ255-1、255-2、255-3が接合される推進ユニット230の2つの構成要素間の距離を増加または減少させ得る。例えば、線形アクチュエータ255-1、255-2、255-3は、係る要素を中心に回転運動するように構成されている操作子と、1つ以上の水圧操作子、空気圧操作子、または電気機械操作子とを有する1つ以上のねじ、または他のねじ山要素を含み得る。推進ユニット230内部の2点間の直線運動をもたらすための任意の構成要素は、本開示の線形アクチュエータ255-1、255-2、255-3の1つ以上のものとして含まれ得る。 As noted above, the propulsion unit 230 includes a blade controller 240, linear actuators 255-1, 255-2, 255-3, a motor 260, and a propeller 270. The blade controller 240 is one or more of propellers 270 at a given time, or according to a predetermined schedule, or in response to one or more control signals, sensed environmental conditions, or sensed operating characteristics. It may contain multiple components for operating and / or adjusting the attributes of the blade. For example, the controller 240 may be configured to rotate the blade tip of the blade, change the shape of the blade, or modify any number of other attributes of the blade. The blade controller 240 therefore controls, initiates, or operates one or more mechanical or electrical equipment provided to or associated with propeller 270 for the purpose of altering one or more of its attributes. obtain. Linear actuators 255-1, 255-2, 255-3 are configured to extend or retract in a straight line in response to, for example, one or more control signals or commands, thereby FIG. 1B, FIG. 1C. , Or the distance between the two components of the propulsion unit 230 to which the linear actuators 255-1, 255-2, 255-3 are joined, such as the gimbal base 134-4 and the plate element 182-4, shown in FIG. 1F. Can be increased or decreased. For example, a linear actuator 255-1, 255-2, 255-3 may have an actuator configured to rotate around such element and one or more hydraulic controls, pneumatic controls, or electric machines. It may include one or more threads with an actuator, or other thread elements. Any component for providing linear motion between two points within the propulsion unit 230 may be included as one or more of the linear actuators 255-1, 255-2, 255-3 of the present disclosure.

データ処理システム280は、それに関連する複数のデータベース284を有する1つ以上の物理的コンピュータサーバ282、ならびに任意の特定のまたは一般的な目的のために提供される1つ以上のコンピュータプロセッサ286を含む。例えば、図2のデータ処理システム280は、限定ではないが、係る任務もしくは評価中の力(例えば、揚力及び/または推力)の要望に関する情報またはデータ、または係る任務もしくは評価中に発せられている、もしくは発せられることが予想される音またはノイズを含む、航空機210によって行われている、またはそれによって行われるようにスケジュールされる1つ以上の任務または評価に関する情報またはデータを受信、分析、または記憶する唯一の目的のために独立して提供され得る。代替として、データ処理システム280は、航空機210を動作させるための命令または他の情報またはデータを受信、分析、または記憶するように、同様に、1つ以上の他の機能を行うように構成されている、1つ以上の物理サービスまたは仮想サービスに関連して提供され得る。サーバ282は、データベース284及びプロセッサ286に接続され得、またはそうでなければそれらと通信し得る。データベース284は、限定ではないが、航空機210の動作に関する情報またはデータ、例えば、動作センサ220または音センサ225の1つ以上によって取り込まれる情報またはデータと、ならびに、ブレード制御器240、線形アクチュエータ255-1、255-2、255-3、モータ260、またはプロペラ270の動作に関する情報またはデータ(それらの情報またはデータは、動作センサ220または音センサ225の1つ以上によって取り込まれる情報またはデータと相関する、またはそうでなければそれらと関連付けられる)とを含む、任意の種類の情報またはデータを記憶し得る。 The data processing system 280 includes one or more physical computer servers 282 with multiple databases 284 associated with it, as well as one or more computer processors 286 provided for any particular or general purpose. .. For example, the data processing system 280 of FIG. 2 emits, but is not limited to, information or data regarding a request for a force (eg, lift and / or thrust) during such mission or evaluation, or during such mission or evaluation. Receive, analyze, or receive information or data about one or more missions or assessments performed by, or scheduled to be performed by, aircraft 210, including sounds or noises that are expected to be emitted. Can be provided independently for the sole purpose of remembering. Alternatively, the data processing system 280 is configured to perform one or more other functions as well, to receive, analyze, or store instructions or other information or data to operate the aircraft 210. May be provided in connection with one or more physical or virtual services. The server 282 may be connected to, or otherwise communicate with, the database 284 and the processor 286. The database 284 includes, but is not limited to, information or data about the operation of the aircraft 210, such as information or data captured by one or more of the motion sensor 220 or the sound sensor 225, as well as the blade controller 240, linear actuator 255-. Information or data regarding the operation of 1, 255-2, 255-3, motor 260, or propeller 270 (these information or data correlates with information or data captured by one or more of the motion sensor 220 or sound sensor 225). , Or otherwise associated with them) and may store any kind of information or data.

また、サーバ282及び/またはコンピュータプロセッサ286は、デジタルデータを送信かつ受信することを通じて、回線288によって示すように、ネットワーク290に接続し、またはそうでなければそれと通信し得る。例えば、データ処理システム280は、例えばネットワーク290を介して航空機210から、または相互から、または1つ以上の他の外部コンピュータシステム(図示されない)から受信されたメディアファイル等の、メディアファイル等の情報またはデータを受信し、1つ以上のデータストアに記憶する能力または容量を有する任意の施設、ステーション、または場所を含み得る。いくつかの実施形態では、データ処理システム280は、物理的な場所に提供され得る。他のそのような実施形態では、データ処理システム280は、例えば「クラウド」ベースの環境といった1つ以上の代替または仮想の場所に提供され得る。さらに他の実施形態では、データ処理システム280は、限定ではないが、航空機210を含む、1つ以上の航空機に搭載されるように提供され得る。 Also, the server 282 and / or the computer processor 286 may connect to, or otherwise communicate with, network 290, as indicated by line 288, through transmission and reception of digital data. For example, the data processing system 280 may include information such as media files, such as media files, received, for example, from an aircraft 210 via network 290, from each other, or from one or more other external computer systems (not shown). Or it may include any facility, station, or location that has the capacity or capacity to receive and store data in one or more data stores. In some embodiments, the data processing system 280 may be provided in a physical location. In other such embodiments, the data processing system 280 may be provided in one or more alternative or virtual locations, such as a "cloud" based environment. In yet another embodiment, the data processing system 280 may be provided to be mounted on one or more aircraft, including, but not limited to, the aircraft 210.

ネットワーク290は、任意の有線ネットワーク、無線ネットワーク、またはそれらの組み合わせであり得、全体的にまたは部分的にインターネットを含み得る。加えて、ネットワーク290は、パーソナルエリアネットワーク、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、ケーブルネットワーク、衛星ネットワーク、携帯電話ネットワーク、またはそれらの組み合わせであり得る。例えば、ネットワーク290は、また、インターネット等の様々な異なる関係者によって運用される可能性がある、リンクされたネットワークの公共的にアクセス可能なネットワークであり得る。いくつかの実施形態では、ネットワーク290は、企業または大学のイントラネット等のプライベートまたはセミプライベートネットワークであり得る。ネットワーク290は、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ(GSM)ネットワーク、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、ロングタームエボリューション(LTE)ネットワーク、またはいくつかの他の種類の無線ネットワーク等の1つ以上の無線ネットワークを含み得る。ネットワーク290及び/もしくはインターネットまたは他の上述の種類の通信ネットワークのいずれかを介して通信するためのプロトコル及び構成要素は、コンピュータ通信の当業者に周知であり、したがって、本明細書でより詳細に説明する必要はない。 The network 290 can be any wired network, wireless network, or a combination thereof, and may include the Internet in whole or in part. In addition, the network 290 can be a personal area network, a local area network, a wide area network, a cable network, a satellite network, a mobile phone network, or a combination thereof. For example, network 290 can also be a publicly accessible network of linked networks that may be operated by a variety of different parties such as the Internet. In some embodiments, the network 290 can be a private or semi-private network such as a corporate or university intranet. The network 290 may be one or more wireless networks such as a Global System for Mobile Communications (GSM) network, a code split multiple connection (CDMA) network, a long term evolution (LTE) network, or some other type of wireless network. Can include. Protocols and components for communicating over the network 290 and / or the Internet or any of the above-mentioned types of communication networks are well known to those skilled in the art of computer communication and are therefore described in more detail herein. No need to explain.

本明細書に説明されるコンピュータ、サーバ、デバイス等は、必要な電子機器、ソフトウェア、メモリ、ストレージ、データベース、ファームウェア、論理/状態マシン、マイクロプロセッサ、通信リンク、ディスプレイもしくは他の視覚または音声ユーザインタフェース、印刷デバイス、ならびに本明細書に説明される機能もしくはサービスのいずれかを提供する、及び/または本明細書に説明される結果を達成するための任意の他の入力/出力インターフェースを有する。また、当業者は、係るコンピュータ、サーバ、デバイス等のユーザが、コンピュータ、サーバ、デバイス等と対話する、または本開示のアイテム、リンク、ノード、ハブ、もしくは任意の他の態様を「選択」するために、キーボード、キーパッド、マウス、スタイラス、タッチスクリーン、もしくは他のデバイス(図示されない)、または方法を動作させ得ることを認識するであろう。 Computers, servers, devices and the like described herein are required electronic devices, software, memory, storage, databases, firmware, logic / state machines, microprocessors, communication links, displays or other visual or voice user interfaces. , A printing device, and any other input / output interface for providing any of the functions or services described herein and / or achieving the results described herein. Also, a person skilled in the art may interact with a computer, server, device, etc., or "select" an item, link, node, hub, or any other aspect of the present disclosure by a user of such computer, server, device, etc. You will recognize that you can operate a keyboard, keypad, mouse, stylus, touch screen, or other device (not shown), or method for this purpose.

航空機210またはデータ処理システム280は、ウェブによって有効化される任意のアプリケーションもしくは装備、またはインターネットのアプリケーションもしくは装備、またはEメールもしくは他のメッセージング技法を含む任意の他のクライアント/サーバアプリケーションまたは装備を使用してネットワーク290に接続し得る、またはショートメッセージサービスまたは例えばマルチメディアメッセージングサービス(SMSまたはMMS)のテキストメッセージによって相互に通信し得る。例えば、航空機210は、ネットワーク290を介して、リアルタイムまたはほぼリアルタイムで、または1つ以上のオフラインプロセスで、データ処理システム280にまたは任意の他のコンピュータデバイスに、同期メッセージまたは非同期メッセージの形式で情報またはデータを伝達するように適応され得る。当業者は、航空機210またはデータ処理システム280は、限定ではないが、セットトップボックス、パーソナルデジタルアシスタント、デジタルメディアプレーヤー、ウェブパッド、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、電子書籍リーダ等を含む、ネットワーク290を通して通信することが可能であるいくつかのコンピューティングデバイスのいずれかと通信し得ることを認識するであろう。係るデバイス間で通信を提供するためのプロトコル及び構成要素は、コンピュータ通信の当業者には周知であり、本明細書でより詳細に説明する必要はない。 Aircraft 210 or Data Processing System 280 uses any application or equipment enabled by the web, or Internet application or equipment, or any other client / server application or equipment, including email or other messaging techniques. Can connect to network 290 or communicate with each other via text messages from a short message service or, for example, a multimedia messaging service (SMS or MMS). For example, the aircraft 210 informs the data processing system 280 or any other computer device in the form of a synchronous or asynchronous message via network 290 in real time or near real time, or in one or more offline processes. Or it can be adapted to convey data. Those skilled in the art may say that the aircraft 210 or data processing system 280 is through network 290, including, but not limited to, set-top boxes, personal digital assistants, digital media players, web pads, laptop computers, desktop computers, ebook readers, and the like. You will recognize that you can communicate with any of the several computing devices that are capable of communicating. Protocols and components for providing communication between such devices are well known to those skilled in the art of computer communication and need not be described in more detail herein.

本明細書に説明されるデータ及び/またはコンピュータ実行可能命令、プログラム、ファームウェア、ソフトウェア等(また、本明細書では「コンピュータ実行可能」構成要素と称される)は、コンピュータもしくはコンピュータ構成要素の中にあるか、またはそれらによってアクセス可能なコンピュータ可読媒体に記憶され得、例えば、プロセッサ212またはプロセッサ284等のコンピュータもしくはコンピュータ構成要素、または任意の他のコンピュータもしくは制御システムは、航空機210またはデータ処理システム280によって利用され、プロセッサ(例えば、中央処理装置、または「CPU」)による実行時に、プロセッサに本明細書に説明される機能、サービス、及び/または方法の全てまたは一部を行わせる一連の命令を有する。係るコンピュータ実行可能命令、プログラム、ソフトウェア等は、フロッピードライブ、CD-ROMドライブ、DVD-ROMドライブ等のコンピュータ可読媒体に関連付けられたドライブ機構、ネットワークインタフェース等を使用して、または外部接続を介して1つ以上のコンピュータのメモリにロードされ得る。 The data and / or computer-executable instructions, programs, firmware, software, etc. described herein (also referred to herein as "computer-executable" components) are within the computer or computer components. A computer or computer component, such as, for example, a processor 212 or a processor 284, or any other computer or control system, may be an aircraft 210 or a data processing system. A set of instructions utilized by 280 to cause a computer to perform all or part of the functions, services, and / or methods described herein upon execution by a computer (eg, a central processing unit, or "CPU"). Has. Such computer executable instructions, programs, software, etc. may be delivered using a drive mechanism, network interface, etc. associated with a computer-readable medium such as a floppy drive, CD-ROM drive, DVD-ROM drive, or via an external connection. It can be loaded into the memory of one or more computers.

本開示のシステム及び方法のいくつかの実施形態はまた、本明細書に説明されるプロセスまたは方法を行うようにコンピュータ(または他の電子デバイス)をプログラムするために使用され得る命令(圧縮形式または非圧縮形式のもの)が記憶されたものを有する非一時的機械可読記憶媒体を含むコンピュータ実行可能プログラム製品として提供され得る。本開示の機械可読記憶媒体は、限定ではないが、ハードドライブ、フロッピーディスク、光ディスク、CD-ROM、DVD、ROM、RAM、消去可能プログラマブルROM(「EPROM」)、電気的消去可能プログラマブルROM(「EEPROM」)、フラッシュメモリ、磁気カードもしくは光カード、ソリッドステートメモリデバイス、または電子命令を記憶するのに適し得る他の種類の媒体/機械可読媒体を含む場合がある。さらに、実施形態は、また、一時的機械可読信号(圧縮形式または非圧縮形式のもの)を含むコンピュータ実行可能プログラム製品として提供され得る。機械可読信号の例として、搬送波を使用して変調されるか否かに関わらず、限定ではないが、コンピュータプログラムをホスティングまたは起動するコンピュータシステムまたは機械がアクセスするように構成され得る信号を含む、またはインターネットもしくは他のネットワークを経由してダウンロードされ得る信号を含むものが挙げられ得る。 Some embodiments of the systems and methods of the present disclosure may also be instructions (compressed form or) that may be used to program a computer (or other electronic device) to perform the processes or methods described herein. It may be provided as a computer executable program product including a non-temporary machine-readable storage medium having an uncompressed version) stored. The machine-readable storage media of the present disclosure are, but are not limited to, hard drives, floppy disks, optical discs, CD-ROMs, DVDs, ROMs, RAMs, erasable programmable ROMs (“EPROMs”), and electrically erasable programmable ROMs (“EPROMs”). May include EEPROM "), flash memory, magnetic or optical cards, solid state memory devices, or other types of media / machine readable media that may be suitable for storing electronic instructions. Further, embodiments may also be provided as computer executable program products that include temporary machine-readable signals (compressed or uncompressed). Examples of machine-readable signals include, but are not limited to, signals that may be configured to be accessed by a computer system or machine that hosts or launches a computer program, whether or not it is modulated using a carrier wave. Or it may include a signal that can be downloaded via the Internet or other networks.

本開示の1つ以上の推進ユニットは、それに提供されるモータまたはプロペラに関連付けられる複数の変数に基づいて選択される力を生成するように構成され得る。例えば、上記に考察されるように、推進ユニットによって生成される力に関連付けられるベクトル(例えば、力の大きさ、及び力の方向)は、モータ速度、ジンバル角、ブレードピッチ角、及び/またはブレード形状(それらのそれぞれは、推進ユニットの動作中または動作前に修正され得る)の1つ以上に少なくとも部分的に基づいて選択され得る。図3を参照すると、本開示の航空機310の一実施形態の一部が示されている。他に留意される場合を除いて、図3に示される番号「3」が前に付された参照番号は、図2に示される番号「2」が前に付された、または図1A~図1Fに示される番号「1」が前に付された参照番号を有する構成要素または装備と同様の構成要素または装備を示す。 One or more propulsion units of the present disclosure may be configured to generate a force selected based on a plurality of variables associated with the motor or propeller provided to it. For example, as discussed above, the vector associated with the force generated by the propulsion unit (eg, the magnitude of the force and the direction of the force) is the motor speed, gimbal angle, blade pitch angle, and / or blade. Each of them can be selected on the basis of at least one or more of the shapes (each of which can be modified during or before the operation of the propulsion unit). Referring to FIG. 3, a portion of an embodiment of the aircraft 310 of the present disclosure is shown. Unless otherwise noted, the reference number preceded by the number "3" shown in FIG. 3 is preceded by the number "2" shown in FIG. 2 or FIGS. 1A-. The number "1" shown on the 1st floor indicates a component or equipment similar to the component or equipment having a reference number preceded by the reference number.

図3に示されるように、航空機310の一部は、複数の調整可能プレート支持部350、モータ360、及びプロペラ370を有する推進ユニット330を含む。モータ360は、推進ユニット330のハウジング内部に提供されており、駆動シャフトを介してプロペラ370に結合される。プロペラ370は、モータ360が提供される推進ユニット330のハウジングの外部に提供され、複数のブレードを含み、複数のブレードのそれぞれは、例えば、回転可能リンク機構(図示されない)によって、可変ピッチハブ380に結合される。3つの調整可能なプレート支持部350は、3点でプレート支持部382に接合され、必要に応じて、プレート要素382の平面角(ひいては、推進ユニット330のジンバル角)もしくはプロペラ370のブレードのピッチ角のどちらか、または推進ユニット330のジンバル角及びプロペラ370のブレードのピッチ角の両方を変動させるように延在または後退し得る。 As shown in FIG. 3, a portion of the aircraft 310 includes a propulsion unit 330 with a plurality of adjustable plate supports 350, a motor 360, and a propeller 370. The motor 360 is provided inside the housing of the propulsion unit 330 and is coupled to the propeller 370 via a drive shaft. The propeller 370 is provided outside the housing of the propulsion unit 330 in which the motor 360 is provided and includes a plurality of blades, each of which is, for example, by a rotatable link mechanism (not shown) into a variable pitch hub 380. Be combined. The three adjustable plate supports 350 are joined to the plate support 382 at three points and, if necessary, the planar angle of the plate element 382 (and thus the gimbal angle of the propulsion unit 330) or the pitch of the blades of the propeller 370. Either of the corners, or both the gimbal angle of the propulsion unit 330 and the pitch angle of the blades of the propeller 370 may be extended or retracted to vary.

本開示に従って、力Fは、多くの要素に基づいて推進ユニット330によって生成され、その要素の多くは、本開示に従って、自動的に及び/または選択的に、選ばれかつ/または変動し得る。例えば、力Fの大きさ及び方向は、モータ360及び/またはプロペラ370の角速度ωに依存し得、その角速度は、モータ360の動作速度に基づいて画定される。加えて、力Fの大きさ及び/または方向は、また、推進ユニット330のジンバル角Φに依存し得、そのジンバル角は、プロペラ370が回転するシャフト365の軸の角度方位に少なくとも部分的に基づいて画定され、かつそれ自体が、プレート要素382の角度方位に基づいて画定され得る。力Fの大きさ及び/または方向は、さらに、プロペラ370のブレードピッチ角θに依存し得、そのブレードピッチ角は、可変ピッチハブ380とプレート要素382との間の相対距離に基づいて画定され得る。力Fの大きさ及び/または方向は、また、プロペラ370のブレードの形状及び/または寸法(例えば、係るブレードの面または背面の寸法)に依存し得、その形状及び/または寸法として、例えば、ブレードの長さlまたは幅wと、前縁端、後縁端、またはブレードから延在する任意の付属品の形状または輪郭等が挙げられる。いくつかの実施形態では、力Fの大きさ及び/または方向は、プロペラ370のバランスがとれているか、またはアンバランスであるかどうかに依存し得る。 According to the present disclosure, the force F is generated by the propulsion unit 330 on the basis of many elements, many of which may be automatically and / or selectively selected and / or varied according to the present disclosure. For example, the magnitude and direction of the force F may depend on the angular velocity ω of the motor 360 and / or the propeller 370, the angular velocity being defined based on the operating speed of the motor 360. In addition, the magnitude and / or direction of the force F may also depend on the gimbal angle Φ of the propulsion unit 330, which gimbal angle is at least partially dependent on the angular orientation of the axis of the shaft 365 around which the propeller 370 rotates. It can be defined based on and itself can be defined based on the angular orientation of the plate element 382. The magnitude and / or direction of the force F may further depend on the blade pitch angle θ of the propeller 370, which blade pitch angle may be defined based on the relative distance between the variable pitch hub 380 and the plate element 382. .. The magnitude and / or direction of the force F may also depend on the shape and / or dimensions of the blade of the propeller 370 (eg, the dimensions of the surface or back of the blade), as the shape and / or dimensions thereof, eg, The length l or width w of the blade and the shape or contour of the leading edge, trailing edge, or any accessory extending from the blade can be mentioned. In some embodiments, the magnitude and / or direction of the force F may depend on whether the propeller 370 is balanced or unbalanced.

推進ユニット330によって生成する力F等の推進ユニットによって生成される力は、3次元空間内に1つ以上の成分または向きを有するベクトルで表され得る。図3に示されるように、力Fは、各々の軸または次元に沿って、X、Y、及びZ成分を伴い、かつ法線からのジンバル角Φを伴う、球面座標で表され得る。したがって、力Fに対応するベクトルはその大きさに比例し、力に対応するベクトルの角度Φは、その方向に関連付けられる。様々なX、Y、及びZ成分は、軸のそれぞれに沿って、または3次元のそれぞれにおいて、力の大きさを示す。図1A~図1Fの航空機110等の航空機が1つ以上の推進ユニットを含む場合、推進ユニットのそれぞれによって生成される力の影響は、航空機に印加される合力をもたらす。例えば、本開示の複数の推進ユニットを有する航空機に供給される合力の大きさは、X、Y、及びZ方向のそれぞれに係る推進ユニットによって生成される力の合計に基づいて判定され得、合力の方向は、係る力の合計に基づいて、かつピタゴラスの定理に従って、判定され得る。 The force generated by the propulsion unit 330, such as the force F, can be represented by a vector having one or more components or orientations in three-dimensional space. As shown in FIG. 3, the force F can be represented in spherical coordinates along each axis or dimension with the X, Y, and Z components and with the gimbal angle Φ from the normal. Therefore, the vector corresponding to the force F is proportional to its magnitude, and the angle Φ of the vector corresponding to the force is associated with that direction. The various X, Y, and Z components indicate the magnitude of the force along each of the axes or in each of the three dimensions. When an aircraft such as the aircraft 110 of FIGS. 1A-1F includes one or more propulsion units, the effect of the forces generated by each of the propulsion units results in the resultant force applied to the aircraft. For example, the magnitude of the resultant force supplied to an aircraft with multiple propulsion units of the present disclosure can be determined based on the sum of the forces generated by the propulsion units in each of the X, Y, and Z directions, and the resultant force. The direction of can be determined based on the sum of the forces concerned and according to the Pythagorean theorem.

したがって、本開示に従って航空機に提供される推進ユニットのそれぞれによって生成される力のそれぞれが、各々のモータの角度の速さ(角速度)、推進ユニットのジンバル角、または係る推進ユニットのプロペラブレードのピッチ角及び形状もしくは寸法の関数として判定されるため、航空機は、各々の推進ユニットのそれぞれのモータ、ジンバル角、及びブレードのピッチ角及び形状を制御することによって、所望の合力を達成し得る。さらに、いくつかの実施形態では、ジンバル角及びブレードピッチ角は、図3の調整可能プレート支持部350内部に提供され、またはそれに関連付けられ得るもの等の1つ以上の線形アクチュエータを使用して具体的に選択かつ制御され得る。これに関連して、モータ速度、ジンバル角、ブレードピッチ角、及びブレード形状が、異なる方法で動作中に推進ユニットによって生成される音の一因になり得るため、所与の力が推進ユニットによって生成される様式は、また動作中に推進ユニットによって生成される音を変動させるように変わり得る。 Accordingly, each of the forces generated by each of the propulsion units provided to the aircraft in accordance with the present disclosure is the angular velocity (angular velocity) of each motor, the gimbal angle of the propulsion unit, or the pitch of the propeller blades of such propulsion unit. Determined as a function of angle and shape or dimensions, the aircraft may achieve the desired resultant force by controlling the pitch angle and shape of the respective motors, gimbal angles, and blades of each propulsion unit. Further, in some embodiments, the gimbal angle and blade pitch angle are embodied using one or more linear actuators such as those provided within the adjustable plate support 350 of FIG. 3 or which may be associated with it. Can be selected and controlled. In this regard, given force is provided by the propulsion unit because motor speed, gimbal angle, blade pitch angle, and blade shape can contribute to the sound produced by the propulsion unit during operation in different ways. The mode produced can also vary to vary the sound produced by the propulsion unit during operation.

上記に考察されたように、本開示に従って、ブレードは、係るブレードのピッチ角を、図1B、図1C、または図1Fに示されるプレート要素182-4及び線形アクチュエータ155-4等の1つ以上の共通要素によって、動作中に操作することを可能にする任意の様式でプロペラに接合され得る。図4A~図4Fを参照すると、本開示の実施形態による航空機の一実施形態の態様の図が示される。他に留意される場合を除いて、図4A~図4Fに示される番号「4」が前に付された参照番号は、図3に示される番号「3」が前に付された、図2に示される番号「2」が前に付された、または図1A~図1Fに示される番号「1」が前に付された、参照番号を有する構成要素または装備と同様の構成要素または装備を示す。 As discussed above, according to the present disclosure, a blade may have a pitch angle of such blades such as one or more of the plate elements 182-4 and linear actuators 155-4 shown in FIGS. 1B, 1C, or 1F. The common elements of can be joined to the propeller in any manner that allows it to be manipulated during operation. With reference to FIGS. 4A-4F, a diagram of an embodiment of an aircraft according to an embodiment of the present disclosure is shown. Except as otherwise noted, the reference number preceded by the number "4" shown in FIGS. 4A-4F is preceded by the number "3" shown in FIG. 2, FIG. A component or equipment similar to the component or equipment with a reference number, preceded by the number "2" shown in, or preceded by the number "1" shown in FIGS. 1A-1F. show.

図4Aは、複数のプレート支持部450、プロペラ470、及び可変ピッチハブ480の部分の分解図を示す。図4Bは、組立方式における、図4Aのプレート支持部450、プロペラ470、及び可変ピッチハブ480の部分の分解図を示す。図4Cは、組立方式における、図4Aのプレート支持部450、プロペラ470、及び可変ピッチハブ480の部分の断面図を示す。図4A、図4B、及び図4Cに示されるように、プレート支持部450のそれぞれは、シャフト452、枢動可能コネクタ454(例えば、玉継ぎ接続)、及び線形アクチュエータ455を含み、枢動可能コネクタ454によって三角形プレート要素482の1つの角部に接合される。プレート支持部450のそれぞれは、また、ハウジング(図示されない)内部の基部または他の表面に搭載され得る。線形アクチュエータ455のそれぞれは、各々のプレート支持部450の長さを変化するように構成され、それによって、プレート要素482の各々の角部を高くまたは低くし、それに応じて、プレート要素482の平面角及び/またはブレード472の1つ以上のピッチ角を変化させ得る。 FIG. 4A shows an exploded view of the portions of the plurality of plate supports 450, the propeller 470, and the variable pitch hub 480. FIG. 4B shows an exploded view of the plate support portion 450, the propeller 470, and the variable pitch hub 480 portion of FIG. 4A in the assembly method. FIG. 4C shows a cross-sectional view of the plate support portion 450, the propeller 470, and the variable pitch hub 480 of FIG. 4A in the assembly method. As shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C, each of the plate supports 450 includes a shaft 452, a pivotable connector 454 (eg, splicing connection), and a linear actuator 455, each of which includes a pivotable connector. It is joined by 454 to one corner of the triangular plate element 482. Each of the plate supports 450 may also be mounted on a base or other surface inside a housing (not shown). Each of the linear actuators 455 is configured to vary the length of each plate support 450, thereby raising or lowering each corner of the plate element 482 and correspondingly the plane of the plate element 482. The angle and / or one or more pitch angles of the blade 472 can be varied.

また、図4A、4B、及び4Cに示されるように、プロペラ470は、可変ピッチハブ480のハウジング484に接合される複数のブレード472を含む。ブレード472のそれぞれは、可変ピッチハブ480のハウジング484の内部に提供される可変ピッチ機構475内に挿入され得る枢動可能根部474を含む。いくつかの実施形態では、可変ピッチ機構475は、プレート要素482とハウジング484との間における相対移動に応答して、その各々の根部474によってブレード472を所定の程度まで枢動させるように構成されている。 Also, as shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C, the propeller 470 includes a plurality of blades 472 joined to the housing 484 of the variable pitch hub 480. Each of the blades 472 includes a pivotable root 474 that can be inserted into a variable pitch mechanism 475 provided within the housing 484 of the variable pitch hub 480. In some embodiments, the variable pitch mechanism 475 is configured to pivot the blade 472 to a predetermined degree by its root 474 in response to relative movement between the plate element 482 and the housing 484. ing.

また、図4A、図4B、及び図4Cに示されるように、シャフト468は、プレート要素482内に首穴485を通して摺動可能に延在し、ファスナ487(例えば、ボルト、ねじ、クリップ、コッタピン、リベット、またはシャフト468が可変ピッチハブ480に接合され得るファスナの任意の他の種類もしくは形態)によって可変ピッチハブ480に接合される。首穴485がプレート要素482に実質的に垂直であるため、プレート要素482は、可変ピッチハブ480のハウジング484に対するプレート要素482の距離を変動させるために、シャフト468に沿った相対様式で移動し、それに応じて、可変ピッチ機構475に、その各々の根部474によってブレード472を枢動させ得る。 Also, as shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C, the shaft 468 slidably extends within the plate element 482 through the neck hole 485 and fasteners 487 (eg, bolts, screws, clips, cotter pins). , Rivets, or shafts 468 are joined to the variable pitch hub 480 by any other type or form of fastener that may be joined to the variable pitch hub 480. Since the neck hole 485 is substantially perpendicular to the plate element 482, the plate element 482 moves in a relative fashion along the shaft 468 to vary the distance of the plate element 482 to the housing 484 of the variable pitch hub 480. Accordingly, the variable pitch mechanism 475 may pivot the blade 472 by its respective root 474.

したがって、プレート要素482の相対位置が、例えば、プレート要素482に結合される1つ以上のプレート支持部450を延在または後退させることによって可変ピッチハブ480に対して変化するとき、ブレード472のそれぞれが、枢動可能根部474によって画定される軸を中心に回転させられ、それによって、ブレード472のピッチ角を変動させる。例えば、図4Cに示されるように、可変ピッチハブ480が、プレート要素482に対して第1の高さΔhにあるとき、ブレード472は、その各々の根部474によって画定される軸を中心に枢動させられ、それによって、プレート要素482に対する可変ピッチハブ480の第1の高さΔhに比例する量で、正のピッチ角θをブレード472に付与する。 Thus, when the relative position of the plate element 482 changes with respect to the variable pitch hub 480, for example by extending or retracting one or more plate supports 450 coupled to the plate element 482, each of the blades 472 , Rotated about an axis defined by the pivotable root 474, thereby varying the pitch angle of the blade 472. For example, as shown in FIG. 4C, when the variable pitch hub 480 is at a first height Δh D with respect to the plate element 482, the blade 472 is pivoted about an axis defined by its respective root 474. It is moved, thereby imparting a positive pitch angle θ D to the blade 472 in an amount proportional to the first height Δh D of the variable pitch hub 480 with respect to the plate element 482.

図4Eに示されるように、可変ピッチハブ480がプレート要素482に対して第2の高さΔhにあるとき、ブレード472が第2のピッチ角θ(例えば、中立ピッチ角、またはθ=0°)で提供される。図4Fに示されるように、可変ピッチハブ480が、プレート要素482に対して第3の高さΔhにあるとき、ブレード472は、第3の角度θで提供され、例えば、負のピッチ角θが、プレート要素482に対する可変ピッチハブ480の第3の高さΔhに比例する量で、ブレード472に付与される。 As shown in FIG. 4E, when the variable pitch hub 480 is at a second height Δh E with respect to the plate element 482, the blade 472 has a second pitch angle θ E (eg, a neutral pitch angle, or θ E =. It is provided at 0 °). As shown in FIG. 4F, when the variable pitch hub 480 is at a third height Δh F with respect to the plate element 482, the blade 472 is provided at a third angle θ F , eg, a negative pitch angle. θ F is imparted to the blade 472 in an amount proportional to the third height Δh F of the variable pitch hub 480 relative to the plate element 482.

上記に考察されたように、本開示に従って、1つ以上の線形アクチュエータまたは同様の構成要素を使用して操作され得る共通要素を使用して、プロペラのブレードのピッチ角は変動し得、プロペラのジンバル角が画定され得る。いくつかの実施形態では、係る要素の相対位置及び/または相対方位が変化すると、図4D~図4Fに関して上記に考察されたようなブレードのピッチ角、もしくはプロペラのジンバル角のどちらかが変動し、またはブレードのピッチ角及びプロペラのジンバル角の両方が変動し得る。 As discussed above, according to the present disclosure, the pitch angle of the propeller blades can vary and of the propeller, using common elements that can be operated using one or more linear actuators or similar components. The gimbal angle can be defined. In some embodiments, changes in the relative position and / or relative orientation of such elements change either the blade pitch angle as discussed above with respect to FIGS. 4D-4F, or the propeller gimbal angle. , Or both the pitch angle of the blade and the gimbal angle of the propeller can vary.

図5A~図5Dを参照すると、本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図が示されている。他に留意される場合を除いて、図5A~図5Dに示される番号「5」が前に付された参照番号は、図4A~図4Fに示される番号「4」が前に付された、図3に示される番号「3」が前に付された、図2に示される番号「2」が前に付された、または図1A~図1Fに示される番号「1」が前に付された、参照番号を有する構成要素または装備と同様の構成要素または装備を示す。 With reference to FIGS. 5A-5D, diagrams of embodiments of the propulsion unit according to the embodiments of the present disclosure are shown. Unless otherwise noted, the reference numbers preceded by the numbers "5" shown in FIGS. 5A-5D are preceded by the number "4" shown in FIGS. 4A-4F. , The number "3" shown in FIG. 3 is prepended, the number "2" shown in FIG. 2 is prepended, or the number "1" shown in FIGS. 1A-1F is prepended. Indicates a component or equipment similar to the component or equipment with a reference number.

図5Aに示されるように、プレート要素582(それを通るように実質的に垂直に延在する首穴585を有する)は、複数のプレート支持部550-1、550-2、550-3に結合される。プレート支持部550-1、550-2、550-3のそれぞれは、シャフト552-1、552-2、552-3と、枢動可能コネクタ554-1、554-2、554-3と、線形アクチュエータ555-1、555-2、555-3(プレート要素582の位置及び/または方位を変動するために延在または後退するように構成されている)とを含む。プレート要素582が、図4A~図4Fの可変ピッチハブ480等のプロペラ(図示されない)の回転構成要素に関連付けられる場合、プレート支持部550-1、550-2、550-3を使用してプレート要素582の相対位置を変化させると、プロペラに搭載されるブレードのピッチ角を変化させ得る一方、プレート支持部550-1、550-2、550-3を使用してプレート要素582の方位の角度を変化させると、プロペラのジンバル角を変化させ得る。したがって、プレート支持部550-1、550-2、550-3は、適宜、プロペラによって生成される力の大きさ及びプロペラによって生成される力の方向の両方を変動させるために使用され得る。 As shown in FIG. 5A, the plate element 582, which has a neck hole 585 extending substantially vertically to pass through it, is attached to a plurality of plate supports 550-1, 550-2, 550-3. Be combined. Plate supports 550-1, 550-2, 550-3, respectively, are linear with shafts 552-1, 552-2, 552-3 and pivotable connectors 554-1, 554-2, 554-3. Includes actuators 555-1, 555-2, 555-3, which are configured to extend or retract to vary the position and / or orientation of the plate element 582. If the plate element 582 is associated with a rotating component of a propeller (not shown) such as the variable pitch hub 480 of FIGS. 4A-4F, the plate element using plate supports 550-1, 550-2, 550-3. Changing the relative position of the 582 can change the pitch angle of the blades mounted on the propeller, while using the plate supports 550-1, 550-2, 550-3 to change the orientation angle of the plate element 582. When changed, the gimbal angle of the propeller can be changed. Therefore, the plate supports 550-1, 550-2, 550-3 can be appropriately used to vary both the magnitude of the force generated by the propeller and the direction of the force generated by the propeller.

例えば、図5Bに示されるように、ブレードピッチ角は、線形アクチュエータ555-1、555-2、555-3のそれぞれを一緒に、等量だけ、かつ共通方向に移動させることによって変化し、それによって、プレート要素582の対応する部分の相対位置を高くまたは低くし、それに提供されるプロペラ(図示されない)のジンバル角Φを約0度または法線に維持し得る。プロペラによって生成される力の方向(プロペラのジンバル角によって画定される)が変動する場合、線形アクチュエータ555-1、555-2、555-3は、プレート要素580の角度方位を変動させるために、別個に、かつ異なる量及び/または異なる方向だけ、動作し得る。図5C及び図5Dに示されるように、線形アクチュエータ555-1、555-2、555-3を異なる程度まで延在または後退すると、正のジンバル角Φ、Φをそれらに提供されるプロペラ(図示されない)に付与し、それによって、ジンバル角Φ、Φの変動と一致する様式でプロペラによって生成される力(例えば、揚力及び/または推力)の方向を変動する。 For example, as shown in FIG. 5B, the blade pitch angle changes by moving each of the linear actuators 555-1, 555-2, 555-3 together in equal amounts and in a common direction. Allows the relative position of the corresponding portion of the plate element 582 to be raised or lowered and the gimbal angle Φ 1 of the propeller (not shown) provided to it to be maintained at about 0 degrees or normal. If the direction of the force generated by the propeller (defined by the gimbal angle of the propeller) fluctuates, the linear actuators 555-1, 555-2, 555-3 to vary the angular orientation of the plate element 580. They can operate separately and only in different quantities and / or in different directions. Propellers provided with positive gimbal angles Φ2, Φ3 when linear actuators 555-1 , 555-2 , 555-3 are extended or retracted to different degrees, as shown in FIGS. 5C and 5D. (Not shown), thereby varying the direction of the force (eg, lift and / or thrust) generated by the propeller in a manner consistent with variations in gimbal angles Φ2 , Φ3 .

従って、所定の大きさ及び/または方向の力が推進ユニットから要望される場合、力の大きさは、プロペラのブレードのピッチ角を調整することによって画定され得、力の方向は、複数の線形アクチュエータに結合され、かつ可変ピッチハブに関連付けられるプレート要素等の共通システムを使用して、推進ユニットまたはプロペラのジンバル角を調整することによって画定され得る。線形アクチュエータは、普通の程度だけ、かつ実質的に同時に、延在または後退することによって、プロペラのブレードのピッチ角を調整するように構成され得る。線形アクチュエータは、また、異なる程度だけ、かつ異なる時間で、延在または後退することによって、推進ユニットまたはプロペラのジンバル角を調整するように構成され得る。いくつかの実施形態では、3つの線形アクチュエータは、任意の平面が空間内の3点によって画定され得る幾何学的な補助定理と一致する、モータ及び/またはプロペラに関連付けられるプレート要素または同様の装備に結合され得る。したがって、プレート要素の平面は、線形アクチュエータがプレート要素に接合される3点の位置を調整することによって選択され得る。他の実施形態では、4つ以上の線形アクチュエータは、プレート要素の角度を調整するように提供され得る。さらに他の実施形態では、3つ未満の線形アクチュエータが提供され得る。さらに、当業者は、プレート要素が、本開示に従って、図5A~図5Dに示されるようなもの等のプレート要素の外周の周りに、またはプレート要素上の他の場所に提供される1つ以上の線形アクチュエータを使用して操作され得ることを認識するであろう。 Thus, if a force of a given magnitude and / or direction is requested from the propulsion unit, the magnitude of the force can be defined by adjusting the pitch angle of the propeller blades and the direction of the force is multiple linear. It can be defined by adjusting the gimbal angle of the propulsion unit or propeller using a common system such as plate elements coupled to the actuator and associated with a variable pitch hub. The linear actuator may be configured to adjust the pitch angle of the propeller blades by extending or retracting to a normal degree and substantially simultaneously. Linear actuators can also be configured to adjust the gimbal angle of the propulsion unit or propeller by extending or retracting to different degrees and at different times. In some embodiments, the three linear actuators are a plate element or similar equipment associated with a motor and / or propeller, consistent with a geometric auxiliary theorem in which any plane can be defined by three points in space. Can be combined with. Therefore, the plane of the plate element can be selected by adjusting the position of the three points where the linear actuator is joined to the plate element. In other embodiments, four or more linear actuators may be provided to adjust the angle of the plate element. In yet another embodiment, less than three linear actuators may be provided. In addition, one of ordinary skill in the art will be provided with one or more plate elements, according to the present disclosure, around the perimeter of the plate element, such as those shown in FIGS. 5A-5D, or elsewhere on the plate element. You will recognize that it can be operated using the linear actuators of.

上記に考察されたように、かつ本開示を考慮して当業者によって認識されるであろうように、プロペラによって生成される力のレベルは、任意の数の他の方法で変動し得る。例えば、プロペラに結合されるモータの角度の速さまたは速度は、増加または減少し得、回転中のプロペラによって生成される力は、例えば、角度の速さまたは速度の2乗の関数として、対応する程度だけ増加または減少し得る。同様に、ブレードピッチに加えて、ブレード及びその物理的構造の1つ以上の態様は、適宜、変動し得る。 As discussed above, and as will be recognized by those of skill in the art in light of the present disclosure, the level of force generated by the propeller can vary in any number of other ways. For example, the speed or speed of the angle of the motor coupled to the propeller can increase or decrease, and the force generated by the rotating propeller corresponds, for example, as a function of the speed or speed of the angle. Can increase or decrease as much as possible. Similarly, in addition to the blade pitch, one or more aspects of the blade and its physical structure can vary from time to time.

図6A及び図6Bを参照すると、本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図が示されている。他に留意される場合を除いて、図6A及び図6Bに示される番号「6」が前に付された参照番号は、図5A~図5Dに示される番号「5」が前に付された、図4A~図4Fに示される番号「4」が前に付された、図3に示される番号「3」が前に付された、図2に示される番号「2」が前に付された、または図1A~図1Fに示される番号「1」が前に付された、参照番号を有する構成要素または装備と同様の構成要素または装備を示す。 With reference to FIGS. 6A and 6B, diagrams of embodiments of the propulsion unit according to the embodiments of the present disclosure are shown. Unless otherwise noted, the reference numbers preceded by the numbers "6" shown in FIGS. 6A and 6B are preceded by the number "5" shown in FIGS. 5A-5D. , The number "4" shown in FIGS. 4A-4F is prepended, the number "3" shown in FIG. 3 is prepended, and the number "2" shown in FIG. 2 is prepended. Or, a component or equipment similar to the component or equipment having a reference number, preceded by the number "1" shown in FIGS. 1A-1F.

図6A及び図6Bに示されるように、推進ユニット615は、1対のブレード根部672を有するプロペラ670を含み、ブレード根部672のそれぞれが、近位端でハブ680に接合され、遠位端でブレード根部672に対して後退またはそうでなければ変動し得るブレード先端674に接合される。推進ユニット615は、さらに、そのハウジング内部にいくつかの追加構成要素を含み得、その追加構成要素は、限定ではないが、図3、図4A~図4F、もしくは図5A~図5Dに示される追加構成要素の1つ以上、または同様の構成要素を含む、プロペラ670を所望のジンバル角で整列させ、及び/またはブレード672の1つ以上のピッチ角を変化させるために、プロペラ670を所望の角速度で回転させるための1つ以上のモータ、駆動シャフト、ベアリング、線形アクチュエータ、制御器、または他の構成要素を含み得る。 As shown in FIGS. 6A and 6B, the propulsion unit 615 includes a propeller 670 with a pair of blade roots 672, each of the blade roots 672 joined to the hub 680 at the proximal end and at the distal end. Joined to a blade tip 674 that may recede or otherwise fluctuate with respect to the blade root 672. The propulsion unit 615 may further include some additional components within its housing, the additional components of which are shown in FIGS. 3, 4A-4F, or 5A-5D, without limitation. The propeller 670 is desired to align the propeller 670 at the desired gimbal angle and / or change the pitch angle of one or more of the blades 672, including one or more of the additional components, or similar components. It may include one or more motors, drive shafts, bearings, linear actuators, controllers, or other components for rotating at an angular velocity.

ブレード先端674は、ブレード根部672によって画定される半径方向軸に対するヒンジ接続部によって画定される接線軸を中心に回転するように構成され得る。また、図6Aにさらに示されるように、ブレード先端674のそれぞれは、ブレード根部672の各1つによって画定される半径方向軸に沿って整列される。ブレード先端674のそれぞれ及びブレード根部672のそれぞれは、プロペラ670がハブ680によって画定される軸を中心に回転するとき、揚力を生成するためのエアフォイル形状を画定し、いくつかの実施形態では、対称または非対称形状または断面積を有する上側表面または下側表面を含み得る、丸型前縁端または点型後縁端を含む場合がある。ブレード根部672及びブレード先端674によって画定されるエアフォイル形状、ならびにブレード根部672がハブ680に搭載されるピッチ角は、プロペラ670によって提供される所望の揚力及び/または推力の量に基づいて選択され得る。さらに、プロペラ670は、動作中に、静的にまたは動的にのどちらかで、ブレード根部672によって画定される軸に対してブレード先端674を回転させるように構成され得る。図6Aに示されるように、ブレード先端674は、プロペラ670の構造から生じる拘束だけによって限定され得る調整可能なカント角だけ、ブレード根部672に対して垂直上向きに回転する。 The blade tip 674 may be configured to rotate about a tangential axis defined by a hinge connection to a radial axis defined by the blade root 672. Also, as further shown in FIG. 6A, each of the blade tips 674 is aligned along a radial axis defined by each one of the blade roots 672. Each of the blade tips 674 and each of the blade roots 672 defines an airfoil shape for generating lift as the propeller 670 rotates about an axis defined by the hub 680, and in some embodiments, It may include a round leading edge or a point trailing edge, which may include an upper or lower surface with a symmetrical or asymmetric shape or cross-sectional area. The airfoil shape defined by the blade root 672 and the blade tip 674, as well as the pitch angle at which the blade root 672 is mounted on the hub 680, are selected based on the amount of lift and / or thrust provided by the propeller 670. obtain. Further, the propeller 670 may be configured to rotate the blade tip 674 with respect to the axis defined by the blade root 672, either statically or dynamically, during operation. As shown in FIG. 6A, the blade tip 674 rotates vertically upward with respect to the blade root 672 by an adjustable cant angle that can be limited solely by the constraints resulting from the structure of the propeller 670.

例えば、ブレード先端674は、いつでも、もしくは所定のスケジュールに従って(例えば、起点から目的地まで、随意に1つ以上の介在中間地点を経由する動きを含有する移行計画に少なくとも部分的に基づいて)、または、感知された動作特性(例えば、高度、コース、速度、上昇もしくは下降速度、旋回速度、加速度、牽引位置、燃料レベル、電池レベル、もしくは放射ノイズ等の動的属性、または構造物もしくはフレームの寸法、いくつかのプロペラもしくはモータ、係るモータの動作速度等の物理属性)に応答して、もしくは、環境条件(例えば、航空機が動作しているときの温度、圧力、湿度、風速、風向、週、月、または年の1日間または数日間における時刻、雲量、日照、または地表状態もしくは特性の測定値)に応答して、ブレード根部672に対して回転し得る。 For example, the blade tip 674 may be at any time or according to a predetermined schedule (eg, at least partially based on a migration plan involving movements from origin to destination, optionally via one or more intervening intermediate points). Alternatively, dynamic attributes such as perceived operating characteristics (eg, altitude, course, speed, ascending or descending speed, turning speed, acceleration, traction position, fuel level, battery level, or radiation noise, or of a structure or frame. In response to dimensions, some propellers or motors, physical attributes such as the operating speed of such motors, or environmental conditions (eg, temperature, pressure, humidity, wind speed, wind direction, week when the aircraft is operating). It may rotate relative to the blade root 672 in response to a time, cloud volume, sunshine, or surface condition or characteristic measurement during one or several days of the month, or year.

加えて、ブレード先端674は、ブレード根部672によって画定される方位及び構成に対して任意の様式または任意の手段によって、かつ任意の程度まで、ブレード根部672に対して回転し得る。例えば、ブレード根部672の1つ以上は、ブレード先端674をブレード根部672に対して選択されたカント角に位置付けさせるように構成されているブレード根部672のエアフォイルの内部に1つ以上の機械操作子を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、プロペラ670は、駆動シャフト(図示されない)の回転に基づいて回転するギヤ及びカムアセンブリを含み得、従動子またはプッシュロッドが、適宜、ブレード先端674を異なるカント角までヒンジ接続部を中心に回転させることをもたらす。いくつかの他の実施形態では、プロペラ670は、適宜、ブレード先端674を異なるカント角までヒンジを中心に回転させるために、必要に応じて、ブレード先端674の1つ以上に接続されるケーブルを、ブレード先端674に作用する遠心力に逆らって延在または後退させるケーブル駆動引張アセンブリを含み得る。当業者は、限定ではないが図6A及び図6Bのプロペラ670を含む本開示のプロペラが、ブレード根部672に対してカント角を変化させるために、またはそれ以外の場合、本開示に従ってプロペラを幾何学的に再構成するために、任意の他の機械システムもしくは操作子及び/または電気システムまたは操作子(例えば、ブレード根部672またはブレード先端674のエアフォイル内部にある)を含み得ることを認識するであろう。係るシステムまたは操作子は、航空機内に搭載するように常駐する1つ以上のコンピュータプロセッサによって、または遠隔ステーションもしくは場所(例えば、クラウドベース環境にある)で制御され得る1つ以上のブレード制御器を使用して、自動的に制御され得る。 In addition, the blade tip 674 can rotate relative to the blade root 672 in any manner or by any means and to any extent with respect to the orientation and configuration defined by the blade root 672. For example, one or more of the blade roots 672 have one or more mechanical operations inside the airfoil of the blade roots 672 configured to position the blade tip 674 at the selected cant angle with respect to the blade roots 672. Can include children. For example, in some embodiments, the propeller 670 may include a gear and cam assembly that rotates based on the rotation of a drive shaft (not shown), and a follower or push rod may optionally have a different cant angle at the blade tip 674. Brings up to rotate around the hinge connection. In some other embodiments, the propeller 670 optionally has a cable connected to one or more of the blade tips 674 to rotate the blade tip 674 around the hinge to different cant angles. , May include a cable driven tensile assembly that extends or retracts against centrifugal forces acting on the blade tip 674. Those skilled in the art will use the propellers of the present disclosure, including, but not limited to, the propellers 670 of FIGS. 6A and 6B, to vary the cant angle with respect to the blade root 672, or otherwise geometry the propellers in accordance with the present disclosure. Recognize that any other mechanical system or operator and / or electrical system or operator (eg, inside the airfoil of the blade root 672 or blade tip 674) may be included for geometric reconstruction. Will. Such systems or controls may include one or more blade controllers that may be controlled by one or more computer processors residing on board an aircraft, or at a remote station or location (eg, in a cloud-based environment). Can be used and controlled automatically.

加えて、いくつかの実施形態では、ブレード先端674は、代替として、ブレード根部672の対応するものに対して所定のカント角にブレード先端674を押勢させるための1つ以上の付勢要素が提供され得る。ブレード先端674及び/またはブレード根部672は、固形または実質的に固形であり、1つ以上の同質材料または異質材料から形成され得る。代替として、ブレード先端674及び/またはブレード根部672は、実質的に中空であり(例えば、それぞれが、その中に空洞を有するエアフォイルを画定する固形外殻を有する)、各々のエアフォイルの形状を維持するための1つ以上の内部支持部または構造的特徴がある。例えば、プロペラ670またはその一部は、ステンレス鋼、カーボンファイバ、または他の同様の軽量の剛体材料の丈夫なフレームから形成され、半径方向に整列される繊維管または繊維支柱で補強され得る。実質的に中空断面を有するプロペラ670を利用すると、それによって、プロペラ670の質量を減らし、ブレード根部672に対してブレード先端674のカント角を変動させるための、かつ1つ以上の他の制御システム構成要素または装備と通信する、配線、ケーブル、機械または電気操作子(例えば、1つ以上の構成要素)を可能にする。本開示に従って利用され得る、いくつかの他の機械または電気操作子は、限定ではないが、ギヤボックス、ウォームギヤ、サーボ制御アームを含む。例えば、フラップ、方向舵、または補助翼等の制御表面の角度を変化させるために通常利用される機器と同様の機械機器または電気機器は、ブレード先端674に組み込まれ、ブレード根部672に対する傾斜を変化させるために利用され得る。プロペラ670またはその係る部分は、さらに、発泡体または他の充填剤で充填され、壁または他の支持物で強化され、湿気、浸食、または任意の他の要素の悪影響を及ぼすものに抵抗するための可撓性外殻で覆われ得る。 In addition, in some embodiments, the blade tip 674 is, as an alternative, provided with one or more urging elements for pushing the blade tip 674 to a predetermined cant angle against the corresponding one of the blade root 672. Can be provided. The blade tip 674 and / or the blade root 672 is solid or substantially solid and can be formed from one or more homogeneous or heterogeneous materials. Alternatively, the blade tip 674 and / or the blade root 672 is substantially hollow (eg, each has a solid outer shell defining an airfoil having a cavity in it), and the shape of each airfoil. There is one or more internal supports or structural features to maintain. For example, the propeller 670 or part thereof may be formed from a sturdy frame of stainless steel, carbon fiber, or other similar lightweight rigid body material and reinforced with radial aligned fiber tubes or fiber struts. Utilizing a propeller 670 having a substantially hollow cross section thereby reducing the mass of the propeller 670 and varying the cant angle of the blade tip 674 with respect to the blade root 672, and one or more other control systems. Allows wiring, cables, mechanical or electrical controls (eg, one or more components) to communicate with a component or equipment. Some other mechanical or electrical controls that may be utilized in accordance with the present disclosure include, but are not limited to, gearboxes, worm gears, servo control arms. For example, mechanical or electrical equipment similar to equipment commonly used to change the angle of a control surface, such as flaps, rudders, or ailerons, is incorporated into the blade tip 674 and changes the tilt with respect to the blade root 672. Can be used for. The propeller 670 or parts thereof are further filled with foam or other filler and reinforced with walls or other supports to resist moisture, erosion, or the adverse effects of any other element. Can be covered with a flexible outer shell.

ブレード根部に対するブレード先端のカント角を変動することに加えて、当業者は、ブレード形状または外形が、任意の数の他の方法で変動し得ることを認識するであろう。図7A及び図7Bを参照すると、本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図が示されている。他に留意される場合を除いて、図7A及び図7Bに示される番号「7」が前に付された参照番号は、図6A及び図6Bに示される番号「6」が前に付された、図5A~図5Dに示される番号「5」が前に付された、図4A~図4Fに示される番号「4」が前に付された、図3に示される番号「3」が前に付された、図2に示される番号「2」が前に付された、または図1A~図1Fに示される番号「1」が前に付された、参照番号を有する構成要素または装備と同様の構成装備または特徴を示す。 In addition to varying the cant angle of the blade tip relative to the blade root, one of ordinary skill in the art will recognize that the blade shape or contour can vary in any number of other ways. With reference to FIGS. 7A and 7B, diagrams of embodiments of the propulsion unit according to the embodiments of the present disclosure are shown. Unless otherwise noted, the reference number preceded by the number "7" shown in FIGS. 7A and 7B is preceded by the number "6" shown in FIGS. 6A and 6B. , The number "5" shown in FIGS. 5A-5D is preceded, the number "4" shown in FIGS. 4A-4F is preceded, and the number "3" shown in FIG. 3 is preceded. With a reference numbered component or equipment prefixed with the number "2" shown in FIG. 2 or preceded by the number "1" shown in FIGS. 1A-1F. Show similar configuration equipment or features.

図7A及び図7Bに示されるように、プロペラ770は、ハブ780の周りに搭載される1対のプロペラブレード772を含む。ブレード772のそれぞれは、動作中に修正され得る角度で搭載された調整可能なブレード後縁端774を含み得る。例えば、図7Aに示されるように、ブレード後縁端774は、例えば、ブレード772の共通平面内部で、ブレード772と実質的に共整列され得る。図7Bに示されるように、しかしながら、ブレード後縁端774は、ヒンジ接続部を中心に回転し、1つ以上の機械または電気操作子(図示されない)によってブレード772に対して約90度(90°)で整列し得る。 As shown in FIGS. 7A and 7B, the propeller 770 includes a pair of propeller blades 772 mounted around the hub 780. Each of the blades 772 may include an adjustable blade trailing edge 774 mounted at an angle that can be modified during operation. For example, as shown in FIG. 7A, the trailing edge edge 774 of the blade may be substantially co-aligned with the blade 772, for example, within the common plane of the blade 772. As shown in FIG. 7B, however, the blade trailing edge 774 rotates about the hinge connection and is approximately 90 degrees (90) with respect to the blade 772 by one or more mechanical or electrical controls (not shown). Can be aligned at °).

図8A及び図8Bを参照すると、本開示の実施形態による推進ユニットの実施形態の態様の図が示されている。他に留意される場合を除いて、図8A及び図8Bに示される番号「8」が前に付された参照番号は、図7A及び図7Bに示される番号「7」が前に付された、図6A及び図6Bに示される番号「6」が前に付された、図5A~図5Dに示される番号「5」が前に付された、図4A~図4Fに示される番号「4」が前に付された、図3に示される番号「3」が前に付された、図2に示される番号「2」が前に付された、または図1A~図1Fに示される番号「1」が前に付された、参照番号を有する構成要素または装備と同様の構成要素または装備を示す。 With reference to FIGS. 8A and 8B, diagrams of embodiments of the propulsion unit according to the embodiments of the present disclosure are shown. Unless otherwise noted, the reference number preceded by the number "8" shown in FIGS. 8A and 8B is preceded by the number "7" shown in FIGS. 7A and 7B. , The number "6" shown in FIGS. 6A and 6B, preceded by the number "5" shown in FIGS. 5A-5D, and the number "4" shown in FIGS. 4A-4F. Is prepended, the number "3" shown in FIG. 3 is prepended, the number "2" shown in FIG. 2 is prepended, or the numbers shown in FIGS. 1A-1F. Indicates a component or equipment similar to the component or equipment having a reference number, prefixed with "1".

図8A及び図8Bに示されるように、プロペラ870は、ハブ880の周りに搭載される3つの再構成可能プロペラブレード872を含む。ブレード872のそれぞれは、動作中に修正され得る幅で提供された調整可能なブレードキャンバ874を含む。例えば、図8Aに示されるように、キャンバ874は、ブレード872の最大幅まで十分に延在しているように示される。図8Bに示されるように、しかしながら、キャンバ874は、最小幅までブレード872内部で十分後退する。 As shown in FIGS. 8A and 8B, the propeller 870 includes three reconfigurable propeller blades 872 mounted around the hub 880. Each of the blades 872 includes an adjustable blade camber 874 provided with a width that can be modified during operation. For example, as shown in FIG. 8A, the camber 874 is shown to extend sufficiently to the maximum width of the blade 872. As shown in FIG. 8B, however, the camber 874 retracts sufficiently inside the blade 872 to a minimum width.

当業者は、ブレード形状及び/または外形が、限定ではないが、図6A、図6B、図7A、図7B、図8A、もしくは図8B等に示されるブレード先端のカント角、後縁端角度及び/もしくはブレード幅もしくは他の寸法を変動させることを含む、本開示に従った任意の様式で、または、任意の他の様式で変動し得ることと、本開示の推進ユニットは、図6A、図6B、図7A、図7B、図8A、または図8Bに示されるプロペラ670、770、870の実施形態に限定されないこととを認識するであろう。 Those skilled in the art can, but are not limited to, the shape and / or outer shape of the blade, as shown in FIGS. 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, 8B, etc. / Or can vary in any manner according to the present disclosure, including varying blade widths or other dimensions, or in any other manner, and the propulsion unit of the present disclosure is shown in FIG. 6A, FIG. You will recognize that you are not limited to the embodiments of propellers 670, 770, 870 shown in 6B, FIG. 7A, FIG. 7B, FIG. 8A, or FIG. 8B.

上記に考察されたように、本開示の推進ユニットの様々な態様は、それから特定の力を生成するために、または、それによって動作中に発せられる音(例えば、音圧レベル及び/または周波数スペクトル)を制御するために、任意の数の方法で独立して動作し得る。例えば、特定の位置、速さ及び/または加速度が、本開示の複数の推進ユニットを有する航空機の動作中に所望または要求される場合、モータ速度、ジンバル角、ブレードピッチ角、及び/またはブレード形状のそれぞれが、所望もしくは要求の位置に達するように、または所望もしくは要求の速度もしくは加速度を達成するように、合力を生成するために、選択的に調整され得る。さらに、モータ速度、ジンバル角、ブレードピッチ角、及び/またはブレード形状を選択的に調整することによって、所望もしくは要求の位置に達するための、または所望もしくは要求の速度もしくは加速度を達成するための合力は、任意の数の異なる特性または特色で音を発しながら生成され得る。 As discussed above, various aspects of the propulsion unit of the present disclosure are such that sounds (eg, sound pressure levels and / or frequency spectra) emitted to or during operation to generate a particular force from it. ) Can operate independently in any number of ways. For example, if a particular position, speed and / or acceleration is desired or required during operation of an aircraft with multiple propulsion units of the present disclosure, motor speed, gimbal angle, blade pitch angle, and / or blade geometry. Each of the above can be selectively adjusted to generate a resultant force to reach the desired or required position, or to achieve the desired or required velocity or acceleration. In addition, the resultant force to reach the desired or required position, or to achieve the desired or required speed or acceleration, by selectively adjusting the motor speed, gimbal angle, blade pitch angle, and / or blade shape. Can be produced whilst emitting sound with any number of different characteristics or features.

図9A~図9Dを参照すると、本開示の実施形態による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機の態様の図が示される。他に留意される場合を除いて、図9A~図9Dに示される番号「9」が前に付された参照番号は、図8A及び図8Bに示される番号「8」が前に付された、図7A及び図7Bに示される番号「7」が前に付された、図6A及び図6Bに示される番号「6」が前に付された、図5A~図5Dに示される番号「5」が前に付された、図4A~図4Fに示される番号「4」が前に付された、図3に示される番号「3」が前に付された、図2に示される番号「2」が前に付された、または図1A~図1Fに示される番号「1」が前に付された、参照番号を有する構成要素または装備と同様の構成要素または装備を示す。 Referring to FIGS. 9A-9D, a diagram of an aspect of an aircraft having one or more embodiments of a propulsion unit according to an embodiment of the present disclosure is shown. Unless otherwise noted, the reference numbers preceded by the numbers "9" shown in FIGS. 9A-9D are preceded by the number "8" shown in FIGS. 8A and 8B. , The number "7" shown in FIGS. 7A and 7B, preceded by the number "6" shown in FIGS. 6A and 6B, and the number "5" shown in FIGS. 5A-5D. The number "4" shown in FIGS. 4A-4F is preceded by the number "3" shown in FIG. 3, and the number "3" shown in FIG. 3 is preceded by the number "4" shown in FIG. 2 ”indicates a component or equipment similar to the component or equipment having a reference number, preceded by, or preceded by the number“ 1 ”shown in FIGS. 1A-1F.

図9Aに示されるように、航空機910は、動作中、4つの推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4を含む。推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4のそれぞれは、航空機910の重量w910に反作用する力F1-1、F2-1、F3-1、F4-1を生成している。推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4のそれぞれは、モータアセンブリ960-1、960-2、960-3、960-4と、その推進ユニットのハウジング内部の各々のユニット930-1、930-2、930-3、930-4の動作を制御するための1つ以上のアクチュエータ及び構成要素と、係るハウジングの外部に提供されるプロペラ970-1、970-2、970-3、970-4とを含む。本開示のモータアセンブリ960-1、960-2、960-3、960-4及びプロペラ970-1、970-2、970-3、970-4は、力F1-1、F2-1、F3-1、F4-1の大きさ及び方向の両方を生成するために動作し得る。 As shown in FIG. 9A, the aircraft 910 includes four propulsion units 930-1, 930-2, 930-3, 930-4 in operation. The propulsion units 930-1, 930-2, 930-3, and 930-4 each have a force that reacts to the weight w 910 of the aircraft 910, F 1-1 , F 2-1 , F 3-1 and F 4-1 . Is being generated. Propulsion units 930-1, 930-2, 930-3, 930-4, respectively, motor assemblies 960-1, 960-2, 960-3, 960-4 and their respective units inside the housing of the propulsion unit. One or more actuators and components for controlling the operation of 930-1, 930-2, 930-3, 930-4 and propellers 970-1, 970-2, 970 provided outside the housing. -3, 970-4 and so on. The motor assemblies 960-1, 960-2, 960-3, 960-4 and propellers 970-1, 970-2, 970-3, 970-4 of the present disclosure have forces F 1-1 , F 2-1 . It can work to generate both the size and orientation of F 3-1 and F 4-1 .

例えば、図9Aに示されるように、推進ユニット930-1は、2100回転/分(rpm)の速度で、かつ0度(0°)(つまり、直角)のジンバル角Φ1-1で、かつプロペラ970-1のブレードが15度(15°)のピッチ角で、モータアセンブリ960-1とともに動作する。推進ユニット930-1内部の線形アクチュエータ(図示されない)のそれぞれは、1.2ミリメートル(mm)の等距離で延在し、係るアクチュエータは、ジンバル角及びピッチ角の両方を判定する。モータアセンブリ960-1によって画定される速度で、かつ線形アクチュエータ(図示されない)によって画定されるジンバル角及びピッチ角で、推進ユニット930-1を動作させる結果として、10ポンドフォース(10lbf)の値を有する力F1-1は、ジンバル角Φ1-1の方向に生成される。82デシベル(82dB)の音圧レベルの音N1-1は、推進ユニット930-1から発せられる。 For example, as shown in FIG. 9A, the propulsion unit 930-1 has a gimbal angle of Φ 1-1 at a speed of 2100 rpm and a gimbal angle of 0 degrees (0 °) (that is, a right angle). The blades of propeller 970-1 operate with the motor assembly 960-1 at a pitch angle of 15 degrees (15 °). Each of the linear actuators (not shown) inside the propulsion unit 930-1 extends equidistant by 1.2 mm (mm), which determines both the gimbal angle and the pitch angle. As a result of operating the propulsion unit 930-1 at a speed defined by the motor assembly 960-1 and at a gimbal angle and pitch angle defined by a linear actuator (not shown), a value of 10 pound force (10 lbf). The force F 1-1 to have is generated in the direction of the gimbal angle Φ 1-1 . Sound N 1-1 with a sound pressure level of 82 decibels (82 dB) is emitted from the propulsion unit 930-1.

また、図9Aに示されるように、推進ユニット930-2、930-3、930-4は、各々、2200、2225、及び2500回転/分(rpm)の速度のモータアセンブリ960-2、960-3、960-4とともに、かつ、各々、32度(32°)、12度(12°)、5度(5°)のジンバル角Φ2-1、Φ3-1、Φ4-1において、各々、25度(25°)、10度(10°)、10度(10°)のピッチ角のプロペラ970-2、970-3、970-4のブレードとともに動作する。推進ユニット930-2の線形アクチュエータは、各々、それぞれ1.9、1.0、及び0.9ミリメートル(mm)の距離に延在する。推進ユニット930-3の線形アクチュエータは、各々、1.1、1.2、及び1.2ミリメートル(mm)の距離に延在する。推進ユニット930-4の線形アクチュエータは、各々、1.1、1.3、及び1.2ミリメートルの距離に延在する。推進ユニット930-2、930-3、930-4の線形アクチュエータが延在する距離によって、推進ユニット930-2、930-3、930-4のジンバル角Φ2-1、Φ3-1、Φ4-1と、プロペラ970-2、970-3、970-4のブレードのピッチ角との両方が判定される。したがって、モータアセンブリ960-2、960-3、960-4によって画定される速度で、かつ線形アクチュエータ(図示されない)によって画定されるジンバル角Φ2-1、Φ3-1、Φ4-1及びピッチ角で、推進ユニット930-2、930-3、930-4を動作させる結果として、14ポンドフォース(14lbf)、8ポンドフォース(8lbf)、及び9ポンドフォース(9lbf)の値を有する力F2-1、F3-1及びF4-1は、各々、ジンバル角Φ2-1、Φ3-1、Φ4-1の方向に生成される。84デシベル(84dB)、89デシベル(89dB)、及び98デシベル(98dB)の音圧レベルにおける音N2-1、N3-1,N4-1は、各々、推進ユニット930-2、930-3、930-4のそれぞれから発せられる。 Also, as shown in FIG. 9A, the propulsion units 930-2, 930-3, 930-4 are motor assemblies 960-2, 960- with speeds of 2200, 2225, and 2500 rpm, respectively. At gimbal angles Φ 2-1 , Φ 3-1 and Φ 4-1 with 3 and 960-4 and at 32 degrees (32 °), 12 degrees (12 °) and 5 degrees (5 °), respectively. It works with the blades of propellers 970-2, 970-3, and 970-4 with pitch angles of 25 degrees (25 °), 10 degrees (10 °), and 10 degrees (10 °), respectively. The linear actuators of the propulsion unit 930-2 extend to distances of 1.9, 1.0, and 0.9 mm (mm), respectively. The linear actuators of the propulsion unit 930-3 extend to distances of 1.1, 1.2, and 1.2 mm (mm), respectively. The linear actuators of the propulsion unit 930-4 extend to distances of 1.1, 1.3, and 1.2 mm, respectively. The gimbal angles of the propulsion units 930-2, 930-3, 930-4 are Φ2-1 , Φ3-1 , Φ, depending on the distance that the linear actuators of the propulsion units 930-2, 930-3, 930-4 extend. Both 4-1 and the pitch angle of the blades of the propellers 970-2, 970-3, 970-4 are determined. Therefore, the gimbal angles Φ2-1 , Φ3-1, Φ4-1 and defined by the linear actuator (not shown) at the speed defined by the motor assemblies 960-2, 960-3 , 960-4 and Force F with values of 14 pound force (14 lbf), 8 pound force (8 lbf), and 9 pound force (9 lbf) as a result of operating propulsion units 930-2, 930-3, 930-4 at pitch angle. 2-1 and F 3-1 and F 4-1 are generated in the directions of gimbal angles Φ 2-1 and Φ 3-1 and Φ 4-1 respectively. Sounds N2-1 , N3-1, and N4-1 at sound pressure levels of 84 dB (84 dB), 89 dB (89 dB), and 98 dB (98 dB) are the propulsion units 930-2, 930- , respectively. It is emitted from each of 3, 930-4.

図9Bに示されるように、図9Aに示される様式における推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4の動作は、航空機910を、図9Aに示されるように、航空機910の力F1-1、F2-1、F3-1、F4-1のそれぞれの力及び航空機910の重量w910の正味の影響に少なくとも部分的に基づいて判定される大きさ及び方向において速さvで動かせる。図9Bに示されるような推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4の動作は、さらに、航空機910を、正味の音NTOT-1で放射させる。 As shown in FIG. 9B, the operation of the propulsion units 930-1, 930-2, 930-3, 930-4 in the mode shown in FIG. 9A makes the aircraft 910, as shown in FIG. 9A, the aircraft 910. Forces of F 1-1 , F 2-1 , F 3-1 and F 4-1 and the magnitude and direction determined based at least in part on the net effect of the weight w 910 of the aircraft 910. Can be moved at speed v1 . The operation of the propulsion units 930-1, 930-2, 930-3, 930-4 as shown in FIG. 9B further radiates the aircraft 910 with a net sound NTOT -1 .

また、上記に考察されたように、航空機910の位置、速さ、及び/または加速度を変化させることが所望される場合、推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4は、航空機910を、異なる速さで、または異なる加速度に依存して、異なる位置に動かせる航空機910の合力を生成するように、独立して、または一緒に動作し得る。図9Cに示されるように、別々の力F1-2、F2-2、F3-2、F4-2が、推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4から所望または要求される場合、推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4のそれぞれの態様(例えば、モータ速度、ジンバル角、ブレードピッチ角、及び/またはブレード形状)は、推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4からの力F1-2、F2-2、F3-2、F4-2の要望を可能にするように操作され得る。 Also, as discussed above, if it is desired to change the position, speed, and / or acceleration of the aircraft 910, the propulsion units 930-1, 930-2, 930-3, 930-4 , The aircraft 910 may operate independently or together to generate a resultant force of the aircraft 910 that can move the aircraft 910 to different positions at different speeds or depending on different accelerations. As shown in FIG. 9C, separate forces F 1-2 , F 2-2 , F 3-2 , F 4-2 are coming from propulsion units 930-1, 930-2, 930-3, 930-4. If desired or required, each aspect of the propulsion units 930-1, 930-2, 930-3, 930-4 (eg, motor speed, gimbal angle, blade pitch angle, and / or blade shape) is propulsion. Forces from units 930-1, 930-2, 930-3, 930-4 can be manipulated to enable the demands of forces F 1-2 , F 2-2 , F 3-2 , F 4-2 .

例えば、図9Cを参照すると、推進ユニット930-1は、2359回転/分(rpm)の速度で、かつ50度(50°)のジンバル角Φ1-1で、かつプロペラ970-1のブレードが22.5度(22.5°)のピッチ角で、モータアセンブリ960-1とともに動作する。推進ユニット930-1内部の線形アクチュエータ(図示されない)の2つが1.7ミリメートル(mm)の距離で延在する一方、アクチュエータの1つは0.6ミリメートル(mm)の距離で延在し、係るアクチュエータがジンバル角及びピッチ角の両方を判定する。モータアセンブリ960-1によって画定される速度で、かつ線形アクチュエータ(図示されない)によって画定されるジンバル角及びピッチ角で、推進ユニット930-1を動作させる結果として、8.5ポンドフォース(8.5lbf)の値を有する力F1-2は、ジンバル角Φ1-2の方向に生成される。91デシベル(91dB)の音圧レベルの音N1-2は、推進ユニット930-1から発せられる。 For example, referring to FIG. 9C, the propulsion unit 930-1 has a gimbal angle of Φ 1-1 at a speed of 2359 rpm and a gimbal angle of 50 degrees (50 °), and the blade of the propeller 970-1. It works with the motor assembly 960-1 at a pitch angle of 22.5 degrees (22.5 °). Two of the linear actuators (not shown) inside the propulsion unit 930-1 extend at a distance of 1.7 mm (mm), while one of the actuators extends at a distance of 0.6 mm (mm). The actuator determines both the gimbal angle and the pitch angle. As a result of operating the propulsion unit 930-1 at a speed defined by the motor assembly 960-1 and at a gimbal angle and pitch angle defined by a linear actuator (not shown), 8.5 pound force (8.5 lbf). The force F 1-2 having the value of) is generated in the direction of the gimbal angle Φ 1-2 . Sound N 1-2 with a sound pressure level of 91 decibels (91 dB) is emitted from the propulsion unit 930-1.

また、図9Cに示されるように、推進ユニット930-2、930-3、930-4は、各々、1900、2600、及び1950回転/分(rpm)の速度のモータアセンブリ960-2、960-3、960-4とともに、かつ、各々、21度(21°)、18度(18°)、0度(0°)のジンバル角Φ2-2、Φ3-2、Φ4-2において、各々、15度(15°)、10度(10°)、20度(20°)のピッチ角のプロペラ970-2、970-3、970-4のブレードとともに動作する。推進ユニット930-2の線形アクチュエータは、各々、それぞれ、1.1、1.5、及び1.3ミリメートル(mm)の距離に延在する。推進ユニット930-3の線形アクチュエータは、各々、1.0、1.0、及び1.0ミリメートル(mm)の距離に延在する。推進ユニット930-4の線形アクチュエータは、各々、1.3、1.2、及び1.4ミリメートルの距離に延在する。推進ユニット930-2、930-3、930-4の線形アクチュエータが延在する距離によって、推進ユニット930-2、930-3、930-4のジンバル角Φ2-2、Φ3-2、Φ4-2と、プロペラ970-2、970-3、970-4のブレードのピッチ角との両方が判定される。したがって、モータアセンブリ960-2、960-3、960-4によって画定される速度で、かつ線形アクチュエータ(図示されない)によって画定されるジンバル角Φ2-2、Φ3-2、Φ4-2及びピッチ角で、推進ユニット930-2、930-3、930-4を動作させる結果として、9ポンドフォース(9lbf)、13ポンドフォース(13lbf)、及び11ポンドフォース(11lbf)の値を有する力F2-2、F3-2及びF4-2は、各々、ジンバル角Φ2-2、Φ3-2、Φ4-2の方向に生成される。77デシベル(77dB)、95デシベル(95dB)、及び78デシベル(78dB)の音圧における音N2-2、N3-2,N4-2は、各々、推進ユニット930-2、930-3、930-4のそれぞれから発せられる。 Also, as shown in FIG. 9C, the propulsion units 930-2, 930-3, 930-4 are motor assemblies 960-2, 960- with speeds of 1900, 2600, and 1950 rpm, respectively. At gimbal angles Φ 2-2 , Φ 3-2 , and Φ 4-2 with 3 and 960-4 and at 21 degrees (21 °), 18 degrees (18 °), and 0 degrees (0 °), respectively. It works with the blades of propellers 970-2, 970-3 and 970-4 with pitch angles of 15 degrees (15 °), 10 degrees (10 °) and 20 degrees (20 °), respectively. The linear actuators of the propulsion unit 930-2 extend to distances of 1.1, 1.5, and 1.3 mm (mm), respectively. The linear actuators of the propulsion unit 930-3 extend to distances of 1.0, 1.0, and 1.0 mm (mm), respectively. The linear actuators of the propulsion unit 930-4 extend to distances of 1.3, 1.2, and 1.4 mm, respectively. The gimbal angles of the propulsion units 930-2, 930-3, 930-4 are Φ 2-2 , Φ 3-2 , Φ, depending on the distance that the linear actuators of the propulsion units 930-2, 930-3, 930-4 extend. Both 4-2 and the pitch angle of the blades of the propellers 970-2, 970-3, 970-4 are determined. Therefore, the gimbal angles Φ 2-2 , Φ 3-2 , Φ 4-2 and defined by the linear actuator (not shown) at the speed defined by the motor assemblies 960-2, 960-3, 960-4 and Force F with values of 9-pound force (9lbf), 13-pound force (13lbf), and 11-pound force (11lbf) as a result of operating propulsion units 930-2, 930-3, 930-4 at pitch angles. 2-2 , F 3-2 and F 4-2 are generated in the directions of gimbal angles Φ 2-2 , Φ 3-2 and Φ 4-2 , respectively. Sounds N 2-2 , N 3-2 , N 4-2 at sound pressures of 77 decibels (77 dB), 95 decibels (95 dB), and 78 decibels (78 dB) are propulsion units 930-2, 930-3, respectively. , 930-4, respectively.

図9Dに示されるように、図9Cに示される様式における推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4の動作は、航空機910を、図9Cに示されるように、航空機910の力F1-2、F2-2、F3-2、F4-2のそれぞれの力及び航空機910の重量w910の正味の影響に少なくとも部分的に基づいて判定される大きさ及び方向において速さvで動かせる。図9Cに示されるような推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4の動作は、さらに、航空機910を、正味の音NTOT-2で放射させる。 As shown in FIG. 9D, the operation of the propulsion units 930-1, 930-2, 930-3, 930-4 in the mode shown in FIG. 9C makes the aircraft 910, as shown in FIG. 9C, the aircraft 910. Forces F 1-2 , F 2-2 , F 3-2 , F 4-2 , and the magnitude and direction determined based at least in part on the net effect of the weight w 910 of the aircraft 910. Can be moved at speed v2 . The operation of propulsion units 930-1, 930-2, 930-3, 930-4 as shown in FIG. 9C further radiates the aircraft 910 with a net sound NTOT -2 .

従って、当業者は、図9A~図9Dの航空機910等の航空機に独立して調整可能な態様を伴う推進ユニットの使用は、航空機が、力(例えば、揚力及び/または推力)の大きさまたは方向だけではなく、それによって生成される特定の音(例えば、音圧レベル及び/または周波数スペクトル)の態様も選択的に画定することを可能にすることを認識するであろう。例えば、再度、図9A~図9Dの航空機910を参照して、推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4のそれぞれの態様(例えば、モータ速度、ジンバル角、ブレードピッチ角、及び/またはブレード形状)は、動作中に発せられる音圧レベル及び周波数スペクトルを変動させながら、それらの推進ユニットによって生成される力の大きさ及び方向を一定に維持するために操作され得る。いくつかの実施形態では、航空機によって発せられる音が監視され得、係る音が1つ以上の閾値に近づき、またはそれを超える場合、その音は、推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4の1つ以上の態様を個々に調整することによって変動し得る。 Accordingly, one skilled in the art may use a propulsion unit with an independently adjustable embodiment for an aircraft, such as the aircraft 910 of FIGS. 9A-9D, that the aircraft may have a magnitude of force (eg, lift and / or thrust) or. It will be recognized that it is possible to selectively define not only the direction, but also the aspect of the particular sound produced by it (eg, the sound pressure level and / or the frequency spectrum). For example, again with reference to the aircraft 910 of FIGS. 9A-9D, each aspect of the propulsion units 930-1, 930-2, 930-3, 930-4 (eg, motor speed, gimbal angle, blade pitch angle). , And / or the blade shape) can be manipulated to keep the magnitude and direction of the forces generated by those propulsion units constant while varying the sound pressure level and frequency spectrum emitted during operation. In some embodiments, the sound emitted by the aircraft can be monitored, and if such sound approaches or exceeds one or more thresholds, the sound is propulsion unit 930-1, 930-2, 930-. 3. Can vary by individually adjusting one or more aspects of 930-4.

上記に考察されたように、本開示の推進ユニットの実施形態の態様は、それによって力を生成するように独立して操作され得、係る力は、係る推進ユニットが装備される航空機に正味の影響をもたらし得る。したがって、係る推進ユニットの個々の態様は、統合されるときに全体として所望の合力を航空機に付与する、係る推進ユニットのそれぞれから特定の力を生成するように個々に選択され得る。いくつかの他の実施形態では、係る態様は、全体の音管理戦略の一部として個々に選択され、例えば、動作中、個々に推進ユニットから、または全体として航空機によって放射される音圧レベル及び/または周波数スペクトルを限定または制限し得る。 As discussed above, embodiments of the propulsion units of the present disclosure may be independently manipulated to generate a force by which such force is net to the aircraft equipped with such propulsion unit. Can have an impact. Thus, individual embodiments of such propulsion units may be individually selected to generate specific forces from each of such propulsion units, which, when integrated, impart the desired resultant force to the aircraft as a whole. In some other embodiments, such embodiments are individually selected as part of the overall sound management strategy, eg, sound pressure levels radiated individually from the propulsion unit or by the aircraft as a whole during operation and. / Or the frequency spectrum may be limited or limited.

図10を参照すると、本開示による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機を動作させるための1つのプロセスのフローチャート1000が示される。ボックス1010では、航空機の推進ユニットに関する所望の推力ベクトルが判定される。例えば、所望の推力ベクトルは、航空機を、特定点まで、または所望の速さで、または特定の加速度に依存して動かせるために選択させ得る。所望の推力ベクトルは、また、1つ以上の動作制限(例えば、速度、高度、音またはノイズのレベル、操縦性、燃料効率、及び/またはバッテリ寿命)または環境条件(例えば、悪天候条件、または航空交通もしくは地上交通)に基づいて選択され得る。いくつかの実施形態では、推進ユニットに対する所望の推力ベクトルは、航空機に提供される1つ以上の他の推進ユニットに対する所望の推力ベクトルとともに、一緒に選択される。 Referring to FIG. 10, a flow chart 1000 of one process for operating an aircraft with one or more embodiments of propulsion units according to the present disclosure is shown. Box 1010 determines the desired thrust vector for the aircraft propulsion unit. For example, the desired thrust vector may be selected to move the aircraft to a particular point, at a desired speed, or depending on a particular acceleration. The desired thrust vector can also be one or more operating limits (eg, speed, altitude, sound or noise level, maneuverability, fuel efficiency, and / or battery life) or environmental conditions (eg, bad weather conditions, or aviation). Can be selected based on traffic or ground traffic). In some embodiments, the desired thrust vector for the propulsion unit is selected together with the desired thrust vector for one or more other propulsion units provided to the aircraft.

ボックス1020では、ある環境における航空機及び/または推進ユニットの動作に関連付けられるノイズ制限が特定される。例えば、ノイズ制限は、航空機または推進ユニットから放射され得る音圧レベル(または強度)または周波数スペクトルの明白に設定された制限を特定し得る。代替として、ノイズ制限は、例えば、ある環境内の人間もしくは他の動物の安全な聴覚基準に基づく一般的な制限、または、例えば、人間もしくは他の動物がある環境内で睡眠していることが予想されるときの機械の動作等の時間に基づく制限であり得る。ボックス1030では、推力ベクトルを達成し、かつノイズ制限を満足させるために推進ユニットに要求される動作特性(例えば、モータ速度、プロペラブレードピッチ、ジンバル角、及び/またはブレード形状)が選択される。例えば、上記に考察されたように、所与の力(例えば、大きさ及び方向)は、動作特性の任意の数の組み合わせで本開示に従って推進ユニットによって提供され得る。例えば、プロペラが第1の速度で、かつ第1のブレードピッチ角で回転するとき、または第2の速度で、かつ第2のブレードピッチ角で回転するとき、同じ推力が提供され得る。推進ユニットは、それから同じ力を取得するために係る態様の多くの組み合わせで動作し得、係る組み合わせのそれぞれは、推進ユニットが、異なる音圧レベルで、または異なる周波数スペクトルの範囲内で音を放射させ得る。したがって、推進ユニットに所望の推力ベクトルを生成させ、ノイズ制限を満足する音を放射させる、推進ユニットの動作特性の組み合わせが選択され得る。 Box 1020 identifies noise limits associated with the operation of the aircraft and / or propulsion unit in an environment. For example, noise limits can identify clearly set limits on the sound pressure level (or intensity) or frequency spectrum that can be emitted from an aircraft or propulsion unit. Alternatively, noise limits may be, for example, general limits based on the safe hearing standards of humans or other animals in one environment, or, for example, sleeping in an environment with humans or other animals. It can be a time-based limit, such as the operation of the machine as expected. In the box 1030, the operating characteristics (eg, motor speed, propeller blade pitch, gimbal angle, and / or blade shape) required for the propulsion unit to achieve the thrust vector and satisfy the noise limit are selected. For example, as discussed above, a given force (eg, magnitude and direction) may be provided by the propulsion unit in accordance with the present disclosure in any combination of any number of operating characteristics. For example, the same thrust may be provided when the propeller rotates at a first speed and at a first blade pitch angle, or at a second speed and at a second blade pitch angle. The propulsion unit may then operate in many combinations of embodiments for obtaining the same force, each of which the propulsion unit emits sound at different sound pressure levels or within different frequency spectra. I can let you. Therefore, a combination of operating characteristics of the propulsion unit may be selected that causes the propulsion unit to generate the desired thrust vector and emit a sound that satisfies the noise limit.

ボックス1040では、モータは、ボックス1030で選択されるモータ速度で動作する。例えば、いくつかの実施形態では、1つ以上の信号は、推進ユニットに関連付けられるように提供されるモータの角速度を制御するための電子速度制御(またはESC)に提供され得る。ボックス1050では、1つ以上の線形アクチュエータは、ボックス1030で選択されるピッチ角で推進ユニットに関連付けられるプロペラのブレードを設置するために動作し、ボックス1060では、1つ以上の線形アクチュエータは、ボックス1030で選択されるジンバル角でプロペラを設置するために動作する。例えば、図1B、図1C、及び図1Fに示される推進ユニット130-4または図3に示される推進ユニット330等の本開示のいくつかの実施形態に従って、線形アクチュエータは、プレート要素の相対位置または相対方位を変化させるために、かつ所望のジンバル角をプロペラに付与するために、または所望のピッチ角をプロペラの1つ以上のブレードに付与するために、別個に、または同時に、かつ普通の程度または異なる程度まで、動作し得る。ボックス1070では、ブレード制御器は、ボックス1030で選択されたブレード形状を実施するように動作し、プロセスは終了する。ブレード制御器は、同一または違う様式で、推進ユニットに関連付けられるように提供されるプロペラの1つ以上の形状または寸法を変化させ、それによって、所望どおり、プロペラのバランスを保たせ、またはアンバランスにさせ得る。 In box 1040, the motor operates at the motor speed selected in box 1030. For example, in some embodiments, one or more signals may be provided for electronic velocity control (or ESC) to control the angular velocity of the motor provided to be associated with the propulsion unit. In Box 1050, one or more linear actuators operate to install the propeller blades associated with the propulsion unit at the pitch angle selected in Box 1030, and in Box 1060, one or more linear actuators are in the box. It operates to install the propeller at the gimbal angle selected at 1030. For example, according to some embodiments of the present disclosure, such as the propulsion unit 130-4 shown in FIGS. 1B, 1C, and 1F or the propulsion unit 330 shown in FIG. 3, the linear actuator is a relative position of the plate element or. Separately, simultaneously, and to a normal degree, to change the relative orientation and to impart the desired gimbal angle to the propeller, or to impart the desired pitch angle to one or more blades of the propeller. Or it can work to a different extent. In box 1070, the blade controller operates to implement the blade shape selected in box 1030 and the process ends. The blade controller changes the shape or dimensions of one or more of the propellers provided to be associated with the propulsion unit in the same or different manner, thereby balancing or unbalancing the propellers as desired. Can be made to.

従って、力が本開示に従って推進ユニットから要望または要求される場合、その力は、モータ速度、ジンバル角、ブレードピッチ角、またはブレード形状等の推進ユニットの1つ以上の態様を変動させることによって、推進ユニットの動作能力に依存して選択的に生成され得る。さらに、推力の所望の大きさ及び方向が図10のフローチャート1000に示されるプロセスに従って取得された後、異なる推力ベクトルが所望される場合、推進ユニットの1つ以上の態様は、所望の推力ベクトルと一致するために、適宜修正され得る。さらに、係る態様の値またはレベルは、意図して推進ユニットによって生成される音とともに、推進ユニットの動作能力に依存して選択され得る。例えば、推力の同じレベルまたは方向が、2つの異なるモータ速度または2つの異なるジンバル角で取得され得る場合、最低の音圧レベルまたはより好ましい周波数スペクトルをもたらすブレードピッチ角またはブレード形状と、モータ速度、ジンバル角、ブレードピッチ角、及び/またはブレード形状の組み合わせとが選択され得、推進ユニットが、適宜、動作し得る。 Thus, if a force is requested or required by the propulsion unit in accordance with the present disclosure, the force is by varying one or more aspects of the propulsion unit, such as motor speed, gimbal angle, blade pitch angle, or blade shape. It can be selectively generated depending on the operating ability of the propulsion unit. Further, if a different thrust vector is desired after the desired magnitude and direction of thrust has been obtained according to the process shown in Flowchart 1000 of FIG. 10, one or more aspects of the propulsion unit will be with the desired thrust vector. It can be modified accordingly to match. Further, the value or level of such an embodiment may be selected depending on the operating ability of the propulsion unit, along with the sound intentionally produced by the propulsion unit. For example, if the same level or direction of thrust can be obtained at two different motor speeds or two different gimbal angles, then the motor speed, with the blade pitch angle or blade shape, which results in the lowest sound pressure level or more preferred frequency spectrum. A combination of gimbal angle, blade pitch angle, and / or blade shape may be selected and the propulsion unit may operate as appropriate.

本開示に従って、推進ユニットは、それから放射される音に関して動作時に選択的に監視され得、推進ユニットの態様は、例えば、必要に応じて、放射される音の音圧レベルまたは周波数スペクトルを変化させるために、動作中に、別個に、または並行してのどちらかで修正され得る。図11を参照すると、本開示による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機を動作させるための1つのプロセスのフローチャート1100が示される。ボックス1110では、推進ユニットは、最初の速度で、かつプロペラが最初のピッチ、最初のジンバル角、及び最初の形状の状態で、モータとともに動作する。例えば、図9Aを参照すると、推進ユニット930-1、930-2、930-3、930-4の1つ以上は、その図に示される態様または動作特性の1つ以上のセットに従って動作し得る。 In accordance with the present disclosure, the propulsion unit may be selectively monitored during operation with respect to the sound emitted from it, the embodiment of the propulsion unit varying, for example, the sound pressure level or frequency spectrum of the emitted sound, as required. Therefore, it can be modified either separately or in parallel during operation. Referring to FIG. 11, a flowchart 1100 of one process for operating an aircraft with one or more embodiments of propulsion units according to the present disclosure is shown. In Box 1110, the propulsion unit operates with the motor at initial speed and with the propeller at first pitch, first gimbal angle, and first shape. For example, with reference to FIG. 9A, one or more of the propulsion units 930-1, 930-2, 930-3, 930-4 may operate according to one or more sets of embodiments or operating characteristics shown in the figure. ..

ボックス1120では、推進ユニット及び/または航空機の動作、ならびに任意の観測ノイズに関する情報は、航空機に搭載される1つ以上のセンサを使用して取り込まれる。例えば、そのようなセンサは、位置センサ(例えば、GPSセンサ)、速度センサ(例えば、スピードメータまたは飛行速度計)、加速度センサ(例えば、加速度計)、または方位センサ(例えば、ジャイロスコープまたはコンパス)を含み得る。係るセンサは、さらに、1つ以上の高度計、バロメータ、レンジファインダ、空気モニタリングセンサ、または撮像デバイスを含み得る。加えて、係るセンサは、また、1つ以上のマイクロホン、圧電センサ、または振動センサを含み得る。 In Box 1120, information about the operation of the propulsion unit and / or the aircraft, as well as any observed noise, is captured using one or more sensors mounted on the aircraft. For example, such sensors may be position sensors (eg GPS sensors), speed sensors (eg speedometers or flight speedometers), accelerometers (eg accelerometers), or orientation sensors (eg gyroscopes or compasses). May include. Such sensors may further include one or more altimeters, barometers, rangefinders, air monitoring sensors, or imaging devices. In addition, such sensors may also include one or more microphones, piezoelectric sensors, or vibration sensors.

ボックス1130では、ボックス1120で観測されたノイズが、動作中、プロペラによって発せられる所望ノイズと比較される。例えば、航空機が特定の環境で動作することが予想される場合、所望ノイズのライブラリまたはインデックスは、任意の特定のノイズが該当の場所に好ましいかまたは所望されるかどうかを特定するために調べられ得る。代替として、所望ノイズは、負の値に定義され得、例えば、音圧レベルの閾値を下回り、もしくは既定の周波数スペクトルの範囲内であり、または時間、場所、または特定の環境に基づく1つ以上の制限事項に依存するノイズである。 In the box 1130, the noise observed in the box 1120 is compared to the desired noise emitted by the propeller during operation. For example, if an aircraft is expected to operate in a particular environment, a library or index of desired noise is examined to determine if any particular noise is preferred or desired in that location. obtain. Alternatively, the desired noise can be defined as a negative value, eg, below the threshold of sound pressure level, or within a predetermined frequency spectrum, or one or more based on time, place, or specific environment. It is noise that depends on the limitation of.

ボックス1140では、ボックス1120で観測されたノイズが所望ノイズと一致するかどうかが判定される。観測ノイズが所望ノイズと一致する場合、プロセスは終了する。観測ノイズが所望ノイズと一致しない場合、プロセスはボックス1150に進み、観測ノイズと所望ノイズの差が特定される。係る差は、観測ノイズもしくは所望ノイズのどちらかの範囲内に、または観測ノイズもしくは所望ノイズのどちらかの音圧レベルもしくは周波数スペクトルの範囲内に存在または不足している、別々の狭帯域音調または広帯域周波数スペクトルに関し得る。 In the box 1140, it is determined whether the noise observed in the box 1120 matches the desired noise. If the observed noise matches the desired noise, the process ends. If the observed noise does not match the desired noise, the process proceeds to Box 1150 to identify the difference between the observed noise and the desired noise. Such differences are present or missing within either the observed noise or the desired noise, or within the sound pressure level or frequency spectrum of either the observed noise or the desired noise, separate narrowband tones or It may relate to a wide band frequency spectrum.

ボックス1160では、修正モータ速度、修正ピッチ、修正ジンバル角及び/または修正ブレード形状は、観測ノイズと所望ノイズとの差に基づいて選択される。例えば、動作中に推進ユニットから放射される音の音圧レベルまたは周波数スペクトルを変化させることが予想されるモータ速度が判定され得る。同様に、プロペラのジンバル角及び/またはブレードピッチを変化させるために、また、1つ以上の線形アクチュエータの位置を判定し得る。さらに、また、特定のブレード形状(例えば、ブレード先端のカント角またはブレードの形状)を判定し得る。 In box 1160, the modified motor speed, modified pitch, modified gimbal angle and / or modified blade shape are selected based on the difference between the observed noise and the desired noise. For example, the motor speed that is expected to change the sound pressure level or frequency spectrum of the sound emitted from the propulsion unit during operation can be determined. Similarly, to vary the gimbal angle and / or blade pitch of the propeller, and the position of one or more linear actuators may be determined. Furthermore, a particular blade shape (eg, cant angle at the tip of the blade or shape of the blade) can be determined.

いったん推進ユニットの1つ以上の様態または動作特性に対する変化が特定されると、係る変化は、連続して、または並行してのどちらかで実施され得る。ボックス1170では、モータは、例えば、1つ以上の制御信号をモータの電子速度制御を送信することによって、かつ適宜、モータ速度を増加または減少させることによって、修正モータ速度で動作する。ボックス1172では、図3、図4A~図4F、もしくは図5A~図5Dに関して上記に考察されたように、または任意の他の様式で、線形アクチュエータは、修正ピッチ角を確立するように動作し、ボックス1172で、線形アクチュエータは、例えば、プロペラの1つ以上の態様に関連付けられるプレート要素の相対位置または角度方位を変動させることによって、修正ジンバル角を確立するように動作する。ボックス1176では、1つ以上のブレード制御器は、修正ブレード形状を確立するように動作する。 Once changes have been identified for one or more modes or operating characteristics of the propulsion unit, such changes can be performed either continuously or in parallel. In box 1170, the motor operates at a modified motor speed, for example, by transmitting one or more control signals to the electronic speed control of the motor and, as appropriate, by increasing or decreasing the motor speed. In the box 1172, as discussed above with respect to FIGS. 3, 4A-4F, or 5A-5D, or in any other manner, the linear actuator operates to establish a corrected pitch angle. , Box 1172, the linear actuator operates to establish a modified gimbal angle, for example by varying the relative position or angular orientation of the plate elements associated with one or more aspects of the propeller. In Box 1176, one or more blade controllers operate to establish a modified blade shape.

推進ユニットの1つ以上の様態または動作特性に対する変化が特定かつ実施された後、プロセスはボックス1120に戻り、修正された態様もしくは動作特性を伴う推進ユニット及び/または航空機の動作、ならびに任意の観測ノイズに関する情報は、航空機に搭載される1つ以上のセンサを使用して取り込まれる。本開示に従って、観測ノイズが所望ノイズと一致するまで、または航空機が目的地に到着するまで、推進ユニット及び/または航空機の動作は、連続的に監視され得る。 After a change to one or more modes or characteristics of the propulsion unit has been identified and implemented, the process returns to Box 1120, the operation of the propulsion unit and / or the aircraft with the modified mode or characteristics, and any observations. Information about noise is captured using one or more sensors on board the aircraft. According to the present disclosure, the operation of the propulsion unit and / or the aircraft may be continuously monitored until the observed noise matches the desired noise or until the aircraft arrives at the destination.

図11のフローチャート1100に表されるプロセス等の本開示のシステム及び方法に従って、推進ユニットによって生成される力の大きさ及び方向を変化させるために、推進ユニットの調整可能な態様または動作特性のそれぞれを修正する必要はない。むしろ、モータ速度、ジンバル角、ブレードピッチ角、もしくはプロペラ形状のうちの1つだけを変化させることによって、または、モータ速度、ジンバル角、ブレードピッチ角、もしくはプロペラ形状の全てよりも少ないものを変化させることによって、推進ユニットによって生成させる力の大きさまたは方向の所望の変化がもたらさせ得る場合、係る態様だけを変化する必要がある。例えば、再度、図11のフローチャート1100を参照して、ボックス1170、1172、1174、1176に関連付けられる1つ以上のアクションまたはステップは、推進ユニットが所望の大きさ及び方向で力を生成するために、または、所望の音圧レベルで、もしくは所望の周波数スペクトルの範囲内で推進ユニットを動作させるために、係るアクションまたはステップが要求されない場合、回避され得る。さらに、係るプロセスは、所望の大きさもしくは方向を有する合力を付与するために、または、所望の音圧レベルで、もしくは所望の周波数スペクトルの範囲内で推進ユニットから音を放射するために、必要に応じて、航空機に提供される推進ユニット毎に、独立して、または並行して行われ得る。 Each of the adjustable embodiments or operating characteristics of the propulsion unit to vary the magnitude and direction of the force generated by the propulsion unit according to the systems and methods of the present disclosure, such as the process shown in flowchart 1100 of FIG. Does not need to be modified. Rather, by changing only one of the motor speed, gimbal angle, blade pitch angle, or propeller shape, or by changing less than all of the motor speed, gimbal angle, blade pitch angle, or propeller shape. If this can result in a desired change in the magnitude or direction of the force generated by the propulsion unit, only such aspects need to be changed. For example, again with reference to flowchart 1100 of FIG. 11, one or more actions or steps associated with boxes 1170, 1172, 1174, 1176 are for the propulsion unit to generate force in the desired magnitude and direction. , Or if such an action or step is not required to operate the propulsion unit at the desired sound pressure level or within the desired frequency spectrum, it can be avoided. In addition, such a process is necessary to radiate sound from the propulsion unit at a desired sound pressure level or within a desired frequency spectrum to provide a resultant force of the desired magnitude or direction. Depending on the propulsion unit provided to the aircraft, it can be done independently or in parallel.

当業者はさらに、本開示のシステム及び方法が、動作中の1つ以上のユニットの動作を考慮し、それから放射する音を追跡するために利用され得ることを認識するであろう。例えば、航空機が、本開示の1つ以上の推進ユニットで構成され、起点から目的地までの、及び/または1つ以上の介在中間地点を通る移動を必要とする任務または評価を行うことが意図され、係る推進ユニットの様々な態様または動作特性が、任務または評価に関する移行計画に従って事前に選択され得、1つ以上の介在中間地点に航空機の到着時、または航空機が1つ以上の環境条件に遭遇するとき、態様または動作特性は修正され得る。動作中の推進ユニットの態様または動作特性は、さらに、例えば、推進ユニットによって提供され得る推力、揚力、もしくは速度の能力の測定値もしくはレーティング、推進ユニットを動作させている間の航空機の操縦性の測定値もしくはレーティング、または、動作中に推進ユニットによって発せられ得る1つ以上の音の測定値もしくはレーティングのいずれかに基づいて選択され得る。係る態様または動作特性は、また、一般的な性能のレベルもしくは程度に基づいて、または特定の場合における、例えば操縦性、燃料効率、及び/もしくはバッテリ寿命などの特定の目標もしくは目的または悪天候条件に関する性能のレベルもしくは程度に基づいて選択され得る。 Those skilled in the art will further recognize that the systems and methods of the present disclosure may be utilized to account for the operation of one or more units in operation and to track the sound emitted from them. For example, an aircraft is composed of one or more propulsion units of the present disclosure and is intended to perform missions or evaluations that require movement from origin to destination and / or through one or more intervening waypoints. And various aspects or operating characteristics of such propulsion units may be pre-selected according to the transition plan for the mission or evaluation, upon arrival of the aircraft at one or more intervening intermediate points, or to one or more environmental conditions. When encountered, aspects or operating characteristics may be modified. The mode or operating characteristics of the propulsion unit in operation may further be, for example, a measure or rating of thrust, lift, or velocity capability that may be provided by the propulsion unit, the maneuverability of the aircraft while operating the propulsion unit. It can be selected based on either a measurement or rating, or a measurement or rating of one or more sounds that can be emitted by the propulsion unit during operation. Such embodiments or operating characteristics may also be based on a level or degree of general performance or, in certain cases, with respect to specific goals or objectives or adverse weather conditions such as maneuverability, fuel efficiency and / or battery life. It can be selected based on the level or degree of performance.

図12を参照すると、本開示による推進ユニットの1つ以上の実施形態を有する航空機を動作させるための1つのプロセスのフローチャート1200が示される。ボックス1210では、起点から目的地までの航空機の輸送に関する複数の段階がある移行計画が特定される。例えば、移行計画は、限定ではないが、航空機が起点から出発し目的地へ到着する日付もしくは時刻、または1つ以上の介在中間地点、または起点で、目的地で、もしくは中間地点で、または輸送中に、航空機によって行われるアクションもしくは評価を含む、航空機によって行われる任務に関する情報を含み得る。 Referring to FIG. 12, a flowchart 1200 of one process for operating an aircraft with one or more embodiments of a propulsion unit according to the present disclosure is shown. Box 1210 identifies a transitional plan with multiple stages for transporting an aircraft from origin to destination. For example, a transition plan is, but is not limited to, the date or time the aircraft departs from the origin and arrives at the destination, or one or more intervening intermediate points, or origins, destinations, intermediate points, or transportation. It may contain information about missions performed by the aircraft, including actions or evaluations performed by the aircraft.

ボックス1220では、移行計画に従って移行中の航空機の動作特性(例えば、航空機のコースまたは速度)と、係るコースまたは速度を達成するために航空機の係るモータ、ロータ、方向舵、エルロン、フラップ、または他の装備に提供される対応する命令とが、予測され得る。ボックス1230では、移行計画に従って、移行中に航空機が遭遇する環境条件が予測される。例えば、航空機の出発または到着の時刻または日付の、及び起点または目的地の場所の天気予報は、任意の基準で特定され得る。 In Box 1220, the operating characteristics of the aircraft in transition according to the transition plan (eg, the course or speed of the aircraft) and the aircraft's motors, rotors, rudders, ailerons, flaps, or other to achieve such course or speed. The corresponding instructions provided to the equipment can be predicted. Box 1230 predicts the environmental conditions that the aircraft will encounter during the transition, according to the transition plan. For example, the time or date of departure or arrival of an aircraft, and the weather forecast for the location of origin or destination can be specified by any criterion.

ボックス1240では、移行中に航空機によって発せられる好ましい音の音圧レベル及び/または周波数スペクトルは、ボックス1210で特定された移行計画、ボックス1220で予測された動作特性(例えば、コース、速度、揚力、推力、操縦性、効率性)、またはボックス1230で予測された環境条件(例えば、起点と目的地との間の環境及びそれらを含む環境の、温度、圧力、湿度、風速、方向、雲量、日照、または地表状態もしくは特性の測定値)に少なくとも部分的に基づいて判定される。例えば、移行計画に関する情報もしくはデータ、予測された動作特性、または予測された環境条件は、最初の入力として訓練された機械学習システムに提供され得る。機械学習システムは、最近傍法もしくは分析、因数分解法もしくは技術、K平均クラスタ解析もしくは技法、対数尤度類似性もしくはコサイン類似性等の類似性測度、潜在的ディリクレ配分法もしくは他のトピックモデル、または潜在的意味解析等の1つ以上のアルゴリズムまたは技術を利用し得、予測された動作特性に従って、または予測された環境条件の範囲内で、移行計画の1つ以上の段階中に、または航空機が動作しているときに、発せられる好ましい音圧レベル及び/または周波数スペクトルを選択するように訓練され得る。いくつかの実施形態では、訓練された機械学習システムは、航空機に搭載されるように提供される1つ以上のコンピューティングデバイスまたはコンピューティングマシンに常駐する、及び/またはそこで動作する。いくつかの他の実施形態では、訓練された機械学習システムは、例えば、ネットワークを介してアクセス可能な「クラウド」ベース環境に、1つ以上の代替場所または仮想場所に常駐する。 In Box 1240, the sound pressure level and / or frequency spectrum of the preferred sound emitted by the aircraft during the transition is the transition plan identified in Box 1210, the operating characteristics predicted in Box 1220 (eg, course, speed, lift, etc.). Thrust, maneuverability, efficiency), or environmental conditions predicted by Box 1230 (eg, temperature, pressure, humidity, wind speed, direction, cloud volume, sunshine, environment between origin and destination and environment containing them). , Or measured values of surface conditions or characteristics), at least in part. For example, information or data about the migration plan, predicted operating characteristics, or predicted environmental conditions may be provided to the trained machine learning system as the first input. Machine learning systems include nearest-neighbor method or analysis, factorization method or technique, K-means cluster analysis or technique, similarity measure such as logarithmic similarity or cosine similarity, latent Dirichlet allocation method or other topic model, Or one or more algorithms or techniques, such as latent semantic analysis, may be utilized, according to predicted operating characteristics, or within predicted environmental conditions, during one or more stages of migration planning, or aircraft. Can be trained to select the preferred sound pressure level and / or frequency spectrum emitted when is in operation. In some embodiments, the trained machine learning system resides in and / or operates on one or more computing devices or computing machines provided to be mounted on an aircraft. In some other embodiments, the trained machine learning system resides in one or more alternative or virtual locations, eg, in a "cloud" based environment accessible over a network.

ボックス1250では、モータ速度、ブレードピッチ角、ジンバル角、及び/またはブレード形状の1つ以上は、動作中に航空機によって発せられる好ましい音の音圧レベル及び/または周波数スペクトルに少なくとも部分的に基づいて、移行計画の段階毎に選択される。例えば、モータに、1つ以上の線形アクチュエータに、または1つ以上のブレード制御器に提供されるコンピュータ実行可能命令のスケジュールまたはリストは、1つ以上のデータストア(例えば、航空機に搭載される、1つ以上の外部のアクセス可能である場所にある)に定義かつ記憶され得る。いくつかの実施形態では、所定時間に、または航空機が所定場所に到着するときに、命令を実行し得る。いくつかの他の実施形態では、航空機が所定の環境条件に遭遇するとき、航空機が動作の中間目標に達するとき、または所定事象の発生時に、命令を実行し得る。ボックス1260では、モータ、1つ以上の線形アクチュエータ、及び/または1つ以上のブレード制御器は、移行計画の各段階中に好ましい音を発するように動作し、プロセスは終了する。 In Box 1250, one or more of the motor speed, blade pitch angle, gimbal angle, and / or blade shape is at least partially based on the sound pressure level and / or frequency spectrum of the preferred sound emitted by the aircraft during operation. , Selected at each stage of the migration plan. For example, a schedule or list of computer-executable instructions provided to a motor, to one or more linear actuators, or to one or more blade controllers may be mounted on one or more data stores (eg, on an aircraft). Can be defined and stored in one or more externally accessible locations). In some embodiments, the command may be executed at a given time or when the aircraft arrives at a given place. In some other embodiments, the command may be executed when the aircraft encounters a given environmental condition, when the aircraft reaches an intermediate goal of operation, or when a given event occurs. In box 1260, the motor, one or more linear actuators, and / or one or more blade controllers operate to make a favorable sound during each stage of the transition plan, and the process ends.

本明細書に開示される実施態様は、フレームを有する航空機と、フレームに搭載される第1の推進ユニットと、フレームに搭載される第2の推進ユニットと、少なくとも1つの音響センサと、メモリ及び1つ以上のコンピュータプロセッサを有するコンピューティングデバイスとを含み得る。コンピューティングデバイスは、少なくとも第1の推進ユニットによって無人航空機に供給される第1の力を判定し、第2の推進ユニットによって無人航空機に供給される第2の力を判定し、第1の力を供給するように第1の推進ユニットを動作させる第1の属性のセットを選択し(第1の属性のセットは、第1のモータの第1の速度及び第1の駆動シャフトの第1のジンバル角を含む)、第2の力を供給するように第2の推進ユニットを動作させる第2の属性のセットを選択し(第2の属性のセットは、第2のモータの第2の速度及び第2の駆動シャフトの第2のジンバル角を含む)、第1の時間において第1の属性のセットに従って第1の推進ユニットの第1の動作を開始し、第1の時間において第2の属性のセットに従って第2の推進ユニットの第2の動作を開始し、少なくとも1つの音響センサによって、第1の動作中または第2の動作中に、無人航空機から放射する音に関する情報を取り込み、音に関する情報に少なくとも部分的に基づいて、第1のモータ動作を動作させる第3の属性のセットを判定し(第3の属性のセットは、第1のモータに関する第3のモータ速度、または第1の駆動シャフトに関する第3のジンバル角の少なくとも1つを含む)、音に関する情報に少なくとも部分的に基づいて、第2のモータ動作を動作させる第4の属性のセットを判定し(第4の属性のセットは、第2のモータに関する第4のモータ速度、または第2の駆動シャフトに関する第4のジンバル角の少なくとも1つを含む)、第2の時間において第3の属性のセットに従って第1の推進ユニットの第3の動作を開始し、第2の時間において第4の属性のセットに従って第2の推進ユニットの第4の動作を開始する(第2の時間は第1の時間よりも前ではない)ように構成され得る。 The embodiments disclosed herein include an aircraft with a frame, a first propulsion unit mounted on the frame, a second propulsion unit mounted on the frame, at least one acoustic sensor, a memory and. It may include a computing device having one or more computer processors. The computing device determines the first force supplied to the unmanned aircraft by at least the first propulsion unit, determines the second force supplied to the unmanned aircraft by the second propulsion unit, and determines the first force. Select the first set of attributes to operate the first propulsion unit to supply (the first set of attributes is the first speed of the first motor and the first of the first drive shafts. Select a second set of attributes to operate the second propulsion unit to supply the second force (including the gimbal angle) (the second set of attributes is the second speed of the second motor). And the second gimbal angle of the second drive shaft), in the first time the first operation of the first propulsion unit according to the first set of attributes is started and in the first time the second The second operation of the second propulsion unit is started according to the set of attributes, and at least one acoustic sensor captures information about the sound emitted from the unmanned aircraft during the first operation or the second operation, and the sound. A third set of attributes for operating the first motor operation is determined (the third set of attributes is the third motor speed, or first, with respect to the first motor, at least in part based on the information about. (Including at least one of the third gimbal angles with respect to the drive shaft of the The set includes at least one of the fourth motor speeds for the second motor, or the fourth gimbal angle for the second drive shaft), the first in the second time according to the third set of attributes. The third operation of the propulsion unit is started, and in the second time, the fourth operation of the second propulsion unit is started according to the set of the fourth attribute (the second time is before the first time). Not) can be configured.

随意に、音に関する情報は、音の第1の音圧レベル及び音の第1の周波数スペクトルを含み得、コンピューティングデバイスは、さらに、音の第1の音圧レベル及び音の第1の周波数スペクトルに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも第3のモータ速度を選択するように構成され得る。随意に、第1の属性のセットは第1のプロペラの少なくとも1つのブレードの第1のピッチ角を含み得、第3の属性のセットは第1のプロペラの少なくとも1つのブレードの第2のピッチ角を含み得る。随意に、第1の属性のセットは第1のプロペラの少なくとも1つのブレードの第1の形状を含み得、第3の属性のセットは第1のプロペラの少なくとも1つのブレードの第2の形状を含み得る。 Optionally, the information about the sound may include a first sound pressure level of the sound and a first frequency spectrum of the sound, and the computing device may further include a first sound pressure level of the sound and a first frequency of the sound. It may be configured to select at least a third motor speed based at least in part on the spectrum. Optionally, the first set of attributes may include the first pitch angle of at least one blade of the first propeller, and the third set of attributes may include the second pitch of at least one blade of the first propeller. May include horns. Optionally, the first set of attributes may include the first shape of at least one blade of the first propeller, and the third set of attributes may include the second shape of at least one blade of the first propeller. Can include.

本明細書に開示される実施態様は、第1のモータ、及び第1の駆動シャフトによって第1のモータに結合される第1のプロペラを有する第1の推進ユニットと、第2のモータ、及び第2の駆動シャフトによって第2のモータに結合される第2のプロペラを有する第2の推進ユニットとを含む、航空機を動作させる方法を含み得る。本方法は、第1の駆動シャフトが第1のジンバル角で整列され、第1のモータが第1の時間に第1の速度で回転している状態で、第1の推進ユニットを動作させることと、第2の駆動シャフトが第2のジンバル角で整列され、第2のモータが第1の時間に第2の速度で回転している状態で、第2の推進ユニットを動作させることと、第1の駆動シャフトに関する第3のジンバル角または第1のモータに関する第3のモータ速度の少なくとも1つを選択することと、第2の時間に第3のジンバル角で第1の駆動シャフトを整列すること、もしくは第1のモータを第2の時間に第3の速度で回転させることの少なくとも1つとを含む第1の動作セット、または、第2の駆動シャフトに関する第4のジンバル角または第2のモータに関する第4のモータ速度の少なくとも1つを選択することと、第2の時間に第4のジンバル角で第2の駆動シャフトを整列すること、もしくは第2のモータを第2の時間に第4の速度で回転させることの少なくとも1つを含む第2の動作セットの少なくとも1つと、のうちの1つ以上を含み得る。随意に、航空機は少なくとも1つのセンサを含み得、本方法は、また、少なくとも1つのセンサを使用して第3の時間に航空機によって発せられる少なくとも1つの音に関する情報を判定することであって、少なくとも1つの音に関する情報は、少なくとも1つの音の音圧レベルまたは少なくとも1つの音の周波数スペクトルの少なくとも1つを含む、当該判定することと、第3の時間に航空機によって発せられる少なくとも1つの音に関する情報を判定したことに応答して、第3の時間における少なくとも1つの音に関する情報に少なくとも部分的に基づいて、第1の駆動シャフトに関する第3のジンバル角もしくは第1のモータに関する第3のモータ速度の少なくとも1つを選択すること、または、第3の時間における少なくとも1つの音に関する情報に少なくとも部分的に基づいて、第2の駆動シャフトに関する第4のジンバル角もしくは第2のモータに関する第4のモータ速度の少なくとも1つを選択すること、の少なくとも1つとを含み得る。 The embodiments disclosed herein are a first propulsion unit having a first motor and a first propeller coupled to the first motor by a first drive shaft, a second motor, and a second motor. It may include a method of operating an aircraft, including a second propulsion unit having a second propeller coupled to a second motor by a second drive shaft. In this method, the first propulsion unit is operated with the first drive shaft aligned at the first gimbal angle and the first motor rotating at the first speed in the first time. And, with the second drive shaft aligned at the second gimbal angle and the second motor rotating at the second speed in the first time, the second propulsion unit is operated. Select at least one of the third gimbal angle for the first drive shaft or the third motor speed for the first motor and align the first drive shaft at the third gimbal angle at the second time. A first set of movements, or a fourth gimbal angle or second with respect to a second drive shaft, including at least one of the following, or rotating the first motor at a third speed in a second time. Choosing at least one of the fourth motor speeds for the motor and aligning the second drive shaft at the fourth gimbal angle at the second time, or the second motor at the second time. It may include at least one of a second set of motions, including at least one of rotating at a fourth speed, and one or more of them. Optionally, the aircraft may include at least one sensor, which method also comprises using at least one sensor to determine information about at least one sound emitted by the aircraft at a third time. Information about at least one sound comprises at least one of the sound pressure levels of at least one sound or at least one of the frequency spectra of at least one sound, the determination and at least one sound emitted by the aircraft at a third time. A third gimbal angle for a first drive shaft or a third for a first motor, at least partially based on information about at least one sound in a third time in response to determining information about. Select at least one of the motor speeds, or at least partially based on information about at least one sound in the third time, a fourth gimbal angle for the second drive shaft or a second for the second motor. It may include at least one of selecting at least one of the motor speeds of 4.

随意に、本方法は、また、第2の時間において航空機の所望の速さもしくは所望の加速度の少なくとも1つに関する情報を判定することと、第2の時間において航空機の所望の速さもしくは所望の加速度の少なくとも1つに関する情報を判定することに応答して、第3の時間における航空機の所望の速さもしくは所望の加速度の少なくとも1つに関する情報に少なくとも部分的に基づいて、第1の駆動シャフトに関する第3のジンバル角もしくは第1のモータに関する第3のモータ速度の少なくとも1つを選択すること、または、第3の時間における航空機の所望の速さもしくは所望の加速度の少なくとも1つに関する情報に少なくとも部分的に基づいて、第2の駆動シャフトに関する第4のジンバル角もしくは第2のモータに関する第4のモータ速度の少なくとも1つを選択すること、の少なくとも1つとを含み得る。随意に、本発明は、また、航空機の任務に関する情報を特定することと、航空機の任務の第1の属性を決定することと、航空機の任務の第1の属性に少なくとも部分的に基づいて、第3のジンバル角もしくは第3のモータ速度の少なくとも1つを選択すること、または、航空機の任務の第1の属性に少なくとも部分的に基づいて、第4のジンバル角または第4のモータ速度の少なくとも1つを選択すること、の少なくとも1つとを含み得る。随意に、航空機の任務の第1の属性は、任務の起点の場所、任務の目的地の場所、任務に関するペイロードの寸法もしくは質量、任務中に航空機が遭遇する見込まれる環境条件、任務中の航空機の見込まれる動作特性、または任務中に航空機によって発せられる見込まれる音の少なくとも1つを含み得る。 Optionally, the method also determines information about at least one of the desired speed or desired acceleration of the aircraft in the second time and the desired speed or desired speed of the aircraft in the second time. A first drive shaft, at least partially based on information about at least one of the desired speeds or desired accelerations of the aircraft in a third time in response to determining information about at least one of the accelerations. For information on selecting at least one of the third gimbal angle or third motor speed with respect to the first motor, or at least one of the desired speed or desired acceleration of the aircraft in the third time. It may include at least one of selecting at least one of a fourth gimbal angle for the second drive shaft or a fourth motor speed for the second motor, at least in part. Optionally, the invention also identifies information about the aircraft's mission, determines the first attribute of the aircraft's mission, and at least in part based on the first attribute of the aircraft's mission. Choosing at least one of the third gimbal angle or third motor speed, or at least in part based on the first attribute of the aircraft's mission, of the fourth gimbal angle or fourth motor speed. It may include at least one of selecting at least one. Optionally, the first attributes of an aircraft mission are the location of the origin of the mission, the location of the destination of the mission, the dimensions or mass of the payload for the mission, the expected environmental conditions that the aircraft will encounter during the mission, and the aircraft during the mission. It may contain at least one of the expected operating characteristics of, or the expected sound emitted by the aircraft during the mission.

随意に、第1のプロペラの第1の複数のブレードのそれぞれは、第1の時間において第1のピッチ角で整列され得、第2のプロペラの第2の複数のブレードのそれぞれは、第1の時間において第2のピッチ角で整列され得る。随意に、動作の第1のセットは、第1のプロペラの第1の複数のブレードの第3のピッチ角を選択することと、第2の時間において第3のピッチ角で第1の複数のブレードを整列することとを含み得、第2の動作セットは、第2のプロペラの第2の複数のブレードに関する第4のピッチ角を選択することと、第2の時間において第4のピッチ角で第2の複数のブレードを整列することとを含み得る。随意に、第1の推進ユニットは、第1のプレート要素と、第1のジンバル基部と、第1の複数の線形アクチュエータ(第1のジンバル基部に対する第1のプレート要素の一部の間の距離を変化させるように構成されている)とを含み得、第2の推進ユニットは、第2プレート要素と、第2のジンバル基部と、第2の複数の線形アクチュエータ(第2のジンバル基部に対する第2のプレート要素の一部の間の距離を変化させるように構成されている)とを含み得る。随意に、第1の動作セットは、第1の複数の線形アクチュエータ毎に、第3のジンバル角または第3のピッチ角に対応する位置を判定することと、第1の複数の線形アクチュエータのそれぞれを第2の時間における第3のジンバル角または第3のピッチ角に対応する位置に設置させることとの1つ以上を含み得、第2の動作セットは、第2の複数の線形アクチュエータ毎に、第4のジンバル角または第4のピッチ角に対応する位置を判定することと、第2の複数の線形アクチュエータのそれぞれを第2の時間における第4のジンバル角または第4のピッチ角に対応する位置に設置させることと、のうちの1つ以上を含み得る。 Optionally, each of the first plurality of blades of the first propeller may be aligned at the first pitch angle in the first time, and each of the second plurality of blades of the second propeller may be the first. Can be aligned at the second pitch angle at the time of. Optionally, the first set of movements is to select the third pitch angle of the first plurality of blades of the first propeller and, in the second time, the first plurality of at the third pitch angle. The second set of motion may include aligning the blades, selecting a fourth pitch angle for the second plurality of blades of the second propeller and a fourth pitch angle in the second time. It may include aligning a second plurality of blades with. Optionally, the first propulsion unit is the distance between the first plate element, the first gimbal base, and the first plurality of linear actuators (part of the first plate element relative to the first gimbal base). The second propulsion unit may include a second plate element, a second gimbal base, and a second plurality of linear actuators (a second with respect to the second gimbal base). 2) and may be configured to vary the distance between some of the plate elements. Optionally, the first set of motion determines, for each of the first plurality of linear actuators, the position corresponding to the third gimbal angle or the third pitch angle, and each of the first plurality of linear actuators. Can include one or more of installing at a position corresponding to a third gimbal angle or a third pitch angle at a second time, a second set of motions per second plurality of linear actuators. , Determining the position corresponding to the fourth gimbal angle or the fourth pitch angle, and each of the second plurality of linear actuators corresponding to the fourth gimbal angle or the fourth pitch angle in the second time. It may include one or more of the installation in a position where the gimbal is to be installed.

随意に、第1のプロペラは第1の複数のブレードを含み得、第2のプロペラは第2の複数のブレードを含み得、第1の動作のセットは、さらに、第1の複数のブレード毎に第1の形状を選択することと、第1の複数のブレードのそれぞれを第2の時間において第1の形状を有させることとを含み、第2の動作のセットは、さらに、第2の複数のブレード毎に第2の形状を選択することと、第2の複数のブレードのそれぞれを第2の時間において第2の形状を有させることとを含む。随意に、航空機は少なくとも1つのセンサを含み得、本方法は、少なくとも1つのセンサを使用して第3の時間に航空機の位置を判定することであって、第3の時間は第1の時間の後、第2の時間の前である、当該判定することと、第3の時間における航空機の位置を判定することに応答して、第3の時間における航空機の位置に少なくとも部分的に基づいて、第1の駆動シャフトに関する第3のジンバル角もしくは第1のモータに関する第3のモータ速度の少なくとも1つを選択すること、または、第3の時間における航空機の位置に少なくとも部分的に基づいて、第2の駆動シャフトに関する第4のジンバル角もしくは第2のモータに関する第4のモータ速度の少なくとも1つを選択すること、の少なくとも1つと、のうちの1つ以上を含み得る。 Optionally, the first propeller may include a first plurality of blades, the second propeller may include a second plurality of blades, and the first set of actions may further include each of the first plurality of blades. The second set of actions further comprises selecting the first shape and having each of the first plurality of blades have the first shape in the second time. It includes selecting a second shape for each of the plurality of blades and having each of the second plurality of blades have a second shape in a second time. Optionally, the aircraft may include at least one sensor, the method of which is to determine the position of the aircraft at a third time using at least one sensor, where the third time is the first time. After, and before the second time, in response to the determination and the determination of the position of the aircraft in the third time, at least partially based on the position of the aircraft in the third time. Select at least one of the third gimbal angles for the first drive shaft or the third motor speed for the first motor, or at least partially based on the position of the aircraft in the third time. It may include at least one of, and one or more of, selecting at least one of the fourth gimbal angles for the second drive shaft or the fourth motor speed for the second motor.

随意に、航空機は少なくとも1つのセンサを含み得、本方法は、さらに、少なくとも1つのセンサを使用して第3の時間に航空機の近傍の環境条件を判定することであって、第3の時間は第1の時間の後、第2の時間の前である、当該判定することと、第3の時間における航空機の近傍の環境条件を判定することに応答して、第3の時間における航空機の近傍の環境条件に少なくとも部分的に基づいて、第1の駆動シャフトに関する第3のジンバル角もしくは第1のモータに関する第3のモータ速度の少なくとも1つを選択すること、または、第3の時間における航空機の近傍の環境条件に少なくとも部分的に基づいて、第2の駆動シャフトに関する第4のジンバル角もしくは第2のモータに関する第4のモータ速度の少なくとも1つを選択することであって、第3の時間における航空機の近傍の環境条件は、温度、圧力、湿気、風速、風向、天気事象、雲量レベル、日照レベル、または地表状態の少なくとも1つである、当該選択することとの少なくとも1つと、のうちの1つ以上を含み得る。 Optionally, the aircraft may include at least one sensor, which method further comprises using at least one sensor to determine environmental conditions in the vicinity of the aircraft at a third time. Is after the first time and before the second time, in response to the determination and the environmental conditions in the vicinity of the aircraft at the third time, of the aircraft at the third time. Choosing at least one of the third gimbal angles for the first drive shaft or the third motor speed for the first motor, or at a third time, at least in part based on nearby environmental conditions. A third is to select at least one of the fourth gimbal angles for the second drive shaft or the fourth motor speed for the second motor, at least in part based on the environmental conditions in the vicinity of the aircraft. The environmental conditions in the vicinity of the aircraft at the time of the time are at least one of temperature, pressure, humidity, wind velocity, wind direction, weather event, cloud level, sunshine level, or surface condition, at least one of the choices. Can include one or more of.

随意に、航空機は少なくとも1つのセンサを含み得、本方法は、さらに、少なくとも1つのセンサを使用して第3の時間に航空機の動作特性を判定することであって、第3の時間は第1の時間の後、第2の時間の前である、当該判定することと、第3の時間における航空機の動作特性を判定することに応答して、第3の時間における航空機の動作特性に少なくとも部分的に基づいて、第1の駆動シャフトに関する第3のジンバル角もしくは第1のモータに関する第3のモータ速度の少なくとも1つを選択すること、または、第3の時間における航空機の動作特性に少なくとも部分的に基づいて、第2の駆動シャフトに関する第4のジンバル角もしくは第2のモータに関する第4のモータ速度の少なくとも1つを選択することであって、第3の時間における航空機の動作特性は、高度、コース、速度、上昇速度、下降速度、旋回速度、または加速度の少なくとも1つである、当該選択することの少なくとも1つと、のうちの1つ以上を含み得る。 Optionally, the aircraft may include at least one sensor, which method further comprises using at least one sensor to determine the operating characteristics of the aircraft at a third time, the third time being a third. After one hour and before the second time, in response to the determination and the determination of the aircraft's operating characteristics at the third time, at least the aircraft's operating characteristics at the third time. Partially based on choosing at least one of the third gimbal angles for the first drive shaft or the third motor speed for the first motor, or at least for the operating characteristics of the aircraft in the third time. Partially based on the choice of at least one of the 4th gimbal angle for the 2nd drive shaft or the 4th motor speed for the 2nd motor, the operating characteristics of the aircraft in the 3rd time , Altitude, course, speed, ascending speed, descending speed, turning speed, or acceleration, which may include at least one of the choices and one or more of the choices.

本明細書に開示される実施態様は、航空機によって起点から目的地までのペイロードを送達する方法を含み得る。航空機は、第1のモータと、第1の駆動シャフトによって第1のモータに回転可能に結合される第1のプロペラとを有する、第1の推進ユニットを備える。本方法は、ペイロードに関する情報を特定することと、起点の場所、目的の場所、起点から少なくとも1つの介在中間地点までの第1の区画(第1の区画は、少なくとも第1のコース、少なくとも第1の対気速度、及び少なくとも第1の高度を有する)、少なくとも1つの介在中間地点から目的地までの第2の区画(第2の区画は、少なくとも第2のコース、少なくとも第2の対気速度、及び少なくとも第2の高度を有する)の少なくとも1つを含む移行計画を特定することと、第1の区画にある間の航空機に関する第1の音制限を判定することと、第2の区画にある間の航空機に関する第2の音制限を判定することと、起点の場所、少なくとも1つの介在中間地点の場所、第1のコース、第1の対気速度、第1の高度、及び第1の音制限に少なくとも部分的に基づいて、第1の区画にある間の第1の推進ユニットに関する第1の動作モードを定義することであって、第1の動作モードは第1のプロペラの第1のモータ速度及び第1のジンバル角を有する、当該定義することと、少なくとも1つの介在中間地点の場所、目的地の場所、第1のコース、第1の対気速度、第1の高度、及び第1の音制限に少なくとも部分的に基づいて、第2の区画にある間の第1の推進ユニットに関する第2の動作モードを定義することであって、第2の動作モードは第1のプロペラの第2のモータ速度及び第2のジンバル角を含む、当該定義することと、第1の推進ユニットを起点の場所において第1の動作モードに従って動作させることと、のうちの1つ以上を含み得る。 The embodiments disclosed herein may include a method of delivering a payload from origin to destination by aircraft. The aircraft comprises a first propulsion unit having a first motor and a first propeller rotatably coupled to the first motor by a first drive shaft. The method identifies information about the payload and is the location of the origin, the location of interest, the first compartment from the origin to at least one intervening waypoint (the first compartment is at least the first course, at least the first. 1 airspeed and at least 1st altitude), 2nd compartment from at least 1 intervening waypoint to the destination (2nd compartment is at least 2nd course, at least 2nd airspeed) Identifying a transition plan that includes at least one of (with speed, and at least a second altitude), determining the first sound limit for the aircraft while in the first compartment, and the second compartment. Determining the second sound limit for the aircraft while in, and the location of the starting point, the location of at least one intervening midpoint, the first course, the first airspeed, the first altitude, and the first. The first mode of operation is to define a first mode of operation for the first propulsion unit while in the first compartment, at least in part based on the airspeed of the first propeller. The definition and the location of at least one intervening waypoint, the location of the destination, the first course, the first airspeed, the first altitude, having one motor speed and first gimbal angle. And at least in part based on the first soundspeed, defining a second mode of operation for the first propulsion unit while in the second compartment, the second mode of operation being the first. One or more of the definition, including the second motorspeed and second gimbal angle of the propeller, and the operation of the first propulsion unit at the starting point according to the first mode of operation. Can include.

随意に、本方法は、少なくとも1つの位置センサによって、航空機が少なくとも1つの介在中間地点に到着したことを判定することと、航空機が少なくとも1つの介在中間地点に到着したことを判定することに応答して、第1の推進ユニットを第3の動作モードに従って動作させることと、のうちの1つ以上を含み得る。随意に、第1の推進ユニットは、第1のプレート要素と、第1のジンバル基部と、第1のプレート要素の外周及び第1のジンバル基部の外周に接合される独立して動作可能な3つの線形アクチュエータとを含み得、第1の推進ユニットは第1のプレート要素に回転可能に接合され、第1の動作モードは独立して動作可能な3つの線形アクチュエータのそれぞれの第1の位置を含み、第2の動作モードは独立して動作可能な3つの線形アクチュエータのそれぞれの第2の位置を含む。随意に、第1の推進ユニットを第2の動作モードに従って動作させることは、第1の位置から第2の位置まで独立して動作可能な3つの線形アクチュエータのそれぞれを調整することを含み得る。随意に、第1の動作モードは、第1のプロペラの第1の複数のブレードのそれぞれの第1の形状を含み得る。随意に、第1の動作モードは、第1のプロペラの第1の複数のブレードのそれぞれの第1のピッチ角を含み得る。 Optionally, the method responds by at least one position sensor to determine that the aircraft has arrived at at least one intervening waypoint and that the aircraft has arrived at at least one intervening waypoint. The first propulsion unit may then be operated according to a third mode of operation, including one or more of the following. Optionally, the first propulsion unit can operate independently, joined to the first plate element, the first gimbal base, the outer circumference of the first plate element and the outer circumference of the first gimbal base. It may include one linear actuator, the first propulsion unit is rotatably joined to the first plate element, and the first mode of operation is the first position of each of the three independently operable linear actuators. The second mode of operation includes the second position of each of the three linear actuators that can operate independently. Optionally, operating the first propulsion unit according to a second mode of operation may include adjusting each of the three linear actuators that can operate independently from the first position to the second position. Optionally, the first mode of operation may include the first shape of each of the first plurality of blades of the first propeller. Optionally, the first mode of operation may include the first pitch angle of each of the first plurality of blades of the first propeller.

本明細書に開示される実施態様は、1つ以上の推進ユニットを含む無人航空機を含み得る。推進ユニットは、ジンバル機構を有するハウジングと、プレート要素の平面と実質的に垂直に延在する首穴を備えるプレート要素と、ジンバル機構に枢動可能に接合されるモータアセンブリであって、モータアセンブリは首穴を通って摺動可能に延在する駆動シャフトの第1の端に結合されるモータを備え、駆動シャフトは平面要素と実質的に垂直である軸を画定し、モータは所定速度で駆動シャフトの第2の端を回転させるように構成されている、当該モータアセンブリと、第1の線形アクチュエータ及び第1のシャフトを備える第1のプレート支持部であって、第1のプレート支持部は基部に接合される第1の近位端及びプレート要素の第1の部に接合される第1の遠位端を有し、第1の線形アクチュエータは第1のプレート支持部の長さを調整するように構成されている、第1のプレート支持部と、第2の線形アクチュエータ及び第2のシャフトを備える第2のプレート支持部であって、第2のプレート支持部は基部に接合される第2の近位端及びプレート要素の第2の部に接合される第2の遠位端を有し、第2の線形アクチュエータは第2のプレート支持部の長さを調整するように構成されている、第2のプレート支持部と、第3のプレート支持部であって、基部に接合される第3の近位端及びプレート要素の第3の部に接合される第3の遠位端を有する、第3のプレート支持部と、駆動シャフトの第2の端に回転可能に結合されるプロペラであって、プロペラは複数の回転可能リンク機構及び複数のブレードを有する可変ピッチハブを備え、複数のブレードのそれぞれは回転可能リンク機構の1つに枢動可能に搭載され、複数のブレードのそれぞれのピッチ角は可変ピッチハブとプレート要素との間の相対距離に少なくとも部分的に基づいて判定される、当該プロペラとを含み得る。 The embodiments disclosed herein may include an unmanned aerial vehicle that includes one or more propulsion units. A propulsion unit is a motor assembly that is pivotally joined to a housing with a gimbal mechanism, a plate element having a neck hole extending substantially perpendicular to the plane of the plate element, and a gimbal mechanism. Features a motor coupled to the first end of a drive shaft that slidably extends through a neck hole, the drive shaft defines an axis that is substantially perpendicular to the planar element, and the motor is at a given speed. A first plate support comprising the motor assembly, a first linear actuator and a first shaft configured to rotate the second end of the drive shaft, the first plate support. Has a first proximal end joined to the base and a first distal end joined to the first part of the plate element, the first linear actuator has the length of the first plate support. A first plate support configured to adjust and a second plate support comprising a second linear actuator and a second shaft, the second plate support joined to the base. It has a second proximal end and a second distal end joined to the second part of the plate element, and the second linear actuator is configured to adjust the length of the second plate support. A second plate support and a third plate support, a third proximal end joined to the base and a third distal joined to the third part of the plate element. A propeller rotatably coupled to a third plate support having an end and a second end of the drive shaft, the propeller having a variable pitch hub with multiple rotatable link mechanisms and multiple blades. Each of the blades is pivotally mounted on one of the rotatable link mechanisms, and the pitch angle of each of the blades is determined at least partially based on the relative distance between the variable pitch hub and the plate element. It may include the propeller.

随意に、無人航空機は、メモリ及び1つ以上のコンピュータプロセッサを有する、1つ以上のコンピューティングデバイスを含み得る。随意に、無人航空機は、少なくとも、航空機を第1の対気速度で、かつ第1のコースを動かせる第1の命令を受信し、航空機を第1の対気速度で、かつ第1のコースを動かせるために推進ユニットによって生成される第1の力を判定し(第1の力は第1の大きさ及び第1の方向を含む)、第1の力の第1の大きさを生成するために第1のモータ速度及び第1のピッチ角の少なくとも1つを判定し、第1の力の第1の方向に関連付けられる駆動シャフトの第1の角度方位を特定し、複数のブレードのそれぞれを第1のピッチ角に整列させ、かつ駆動シャフトの軸を第1の角度方位に整列させるような第1の線形アクチュエータに関する第1の長さを判定し、複数のブレードのそれぞれを第1のピッチ角に整列させ、かつ駆動シャフトの軸を第1の角度方位に整列させるような第2の線形アクチュエータに関する第2の長さを判定し、モータを第1のモータ速度で動作させ、第1の線形アクチュエータを第1の長さに整列させ、第2の線形アクチュエータを第2の長さに整列させるように構成され得る。 Optionally, the unmanned aerial vehicle may include one or more computing devices with memory and one or more computer processors. Optionally, the unmanned aircraft receives at least the first command to move the aircraft at the first airspeed and the first course, and the aircraft at the first airspeed and the first course. To determine the first force generated by the propulsion unit to be movable (the first force includes the first magnitude and the first direction) and to generate the first magnitude of the first force. At least one of the first motor speed and the first pitch angle is determined, the first angular orientation of the drive shaft associated with the first direction of the first force is identified, and each of the plurality of blades. Determining the first length for a first linear actuator that aligns to a first pitch angle and aligns the axis of the drive shaft to a first angular orientation, each of the plurality of blades has a first pitch. The second length with respect to the second linear actuator that aligns to the corner and aligns the axis of the drive shaft to the first angular orientation is determined, the motor is operated at the first motor speed, and the first The linear actuator may be configured to align to the first length and the second linear actuator to the second length.

随意に、無人航空機は、さらに、1つ以上の音響センサを含み得、コンピューティングデバイスは、さらに、少なくとも、音響センサを使用して、第1のモータ速度におけるモータの第1の動作中に、かつ駆動シャフトが第1の角度方位に整列される状態で、音響エネルギーを取り込み、音響エネルギーに少なくとも部分的に基づいて、第2のモータ速度及び第2のピッチ角の少なくとも1つを判定し、第1の力の第1の力を生成し、複数のブレードのそれぞれを第2のピッチ角に整列させ、かつ駆動シャフトの軸を第1の角度方位に整列させるような第1の線形アクチュエータに関する第4の長さを判定し、複数のブレードのそれぞれを第2のピッチ角に整列させ、かつ駆動シャフトの軸を第1の角度方位に整列させるような第2の線形アクチュエータに関する第5の長さを判定し、モータを第2のモータ速度で動作させ、第1の線形アクチュエータを第4の長さに整列させ、第2の線形アクチュエータを第5の長さに整列させるように構成され得る。 Optionally, the unmanned aircraft may further include one or more acoustic sensors, and the computing device may further include, at least, using the acoustic sensors during the first operation of the motor at the first motor speed. And with the drive shaft aligned in the first angular orientation, the sound energy is taken in and at least partially based on the sound energy to determine at least one of the second motor speed and the second pitch angle. The present invention relates to a first linear actuator that generates a first force of a first force, aligns each of a plurality of blades with a second pitch angle, and aligns the axis of a drive shaft with a first angular orientation. A fifth length with respect to a second linear actuator such as determining a fourth length, aligning each of the plurality of blades with a second pitch angle, and aligning the axis of the drive shaft with a first angular orientation. It may be configured to determine the energy, operate the motor at the second motor speed, align the first linear actuator to the fourth length, and align the second linear actuator to the fifth length. ..

随意に、無人航空機はさらに、少なくとも、航空機を第2の対気速度で、かつ第2のコースを動かせる第2の命令を受信し、航空機を第2の対気速度で、かつ第2のコースを動かせるために推進ユニットによって生成される第2の力を判定し(第2の力は第2の大きさ及び第2の方向を含む)、第2の力の第2の大きさを生成するために第2のモータ速度及び第2のピッチ角の少なくとも1つを判定し、第2の力の第2の方向に関連付けられる駆動シャフトの第2の角度方位を特定し、複数のブレードのそれぞれを第2のピッチ角に整列させ、かつ駆動シャフトの軸を第2の角度方位に整列させるような第1の線形アクチュエータに関する第4の長さを判定し、複数のブレードのそれぞれを第2のピッチ角に整列させ、かつ駆動シャフトの軸を第2の角度方位に整列させるような第2の線形アクチュエータに関する第5の長さを判定し、モータを第2のモータ速度で動作させ、第1の線形アクチュエータを第4の長さに整列させ、第2の線形アクチュエータを第5の長さに整列させるように構成され得る。 Optionally, the unmanned aircraft also receives at least a second command to move the aircraft at a second air velocity and a second course, and the aircraft at a second air velocity and a second course. Determine the second force generated by the propulsion unit to move (the second force includes the second magnitude and the second direction) and generate the second magnitude of the second force. To determine at least one of the second motor speed and the second pitch angle to identify the second angular orientation of the drive shaft associated with the second direction of the second force, each of the plurality of blades. To determine the fourth length with respect to the first linear actuator such that the second pitch angle and the axis of the drive shaft are aligned to the second angular orientation, each of the plurality of blades is a second. A fifth length with respect to a second linear actuator that aligns with the pitch angle and aligns the axis of the drive shaft with the second angular orientation is determined, the motor is operated at the second motor speed, and the first Linear actuators may be configured to align to a fourth length and a second linear actuator to a fifth length.

本明細書に開示される実施態様は、航空機の推進ユニットを動作させる方法を含み得、推進ユニットは、ジンバル機構を有する基部と、穴を有するプレート要素であって、平面を画定する、当該プレート要素と、基部とプレート要素との間に延在する少なくとも1つのプレート支持部であって、少なくとも1つのプレート支持部の長さを調整するような少なくとも1つのアクチュエータを備える、当該少なくとも1つのプレート支持部と、ジンバル機構に枢動可能に接合されるモータであって、モータはプレート要素の平面と実質的に垂直であるプレート要素の穴を通って延在する駆動シャフトを回転するように構成されており、ジンバル機構は駆動シャフトの角度方位が所定の角度範囲内で変動することを可能にする、当該モータと、可変ピッチハブ、及び可変ピッチハブに枢動可能に接合される複数のブレードを備えるプロペラであって、複数のブレードのそれぞれのピッチ角はプレート要素に対する可変ピッチハブの相対位置に少なくとも部分的に基づいて判定され、プロペラは駆動シャフトによってモータに結合される、プロペラと、のうちの1つ以上を含む。本方法は、少なくとも1つのコンピュータプロセッサによって、推進ユニットによって生成される第1の所望の力を判定することであって、第1の所望の力は第1の大きさ及び第1の方向を含む、当該判定することと、少なくとも第1のモータ速度及び少なくとも第1のピッチ角を判定し、第1の所望の力の第1の大きさを生成することと、第1の所望の力の第1の方向に関連付けられる駆動シャフトの第1の角度方位を判定することと、第1のピッチ角でプロペラの複数のブレードのそれぞれを設置し、かつ第1の角度方位に駆動シャフトを設置するために、可変ピッチハブに対するプレート要素の第1の相対位置を判定することと、モータを第1のモータ速度で動作させることと、少なくとも1つのアクチュエータが、プレート要素の少なくとも一部を基部の少なくとも一部に対する第1の相対位置に設置させることと、のうちの1つ以上を含み得る。 The embodiments disclosed herein may include a method of operating a propulsion unit of an aircraft, wherein the propulsion unit is a plate element having a base having a gimbal mechanism and a hole, defining a plane. The at least one plate comprising the element and at least one actuator extending between the base and the plate element, such as adjusting the length of the at least one plate support. A motor pivotally coupled to a support and gimbal mechanism, the motor configured to rotate a drive shaft extending through a hole in the plate element that is substantially perpendicular to the plane of the plate element. The gimbal mechanism comprises a variable pitch hub and a plurality of blades pivotally coupled to the variable pitch hub, which allows the angular orientation of the drive shaft to vary within a predetermined angular range. A propeller, the pitch angle of each of a plurality of blades is determined at least partially based on the relative position of the variable pitch hub to the plate element, and the propeller is coupled to the motor by a drive shaft, one of the propellers. Including one or more. The method is to determine a first desired force generated by a propulsion unit by at least one computer processor, the first desired force comprising a first magnitude and a first direction. , The determination, at least the first motor speed and at least the first pitch angle, to generate the first magnitude of the first desired force, and the first desired force. To determine the first angular orientation of the drive shaft associated with one direction, to install each of the plurality of blades of the propeller at the first pitch angle, and to install the drive shaft in the first angular orientation. In addition, determining the first relative position of the plate element with respect to the variable pitch hub, operating the motor at the first motor speed, and having at least one actuator make at least part of the plate element at least part of the base. It may include one or more of the installation in a first relative position with respect to.

随意に、少なくとも1つのプレート支持部は、また、少なくとも1つのシャフトと、プレート要素の少なくとも一部に接合される少なくとも1つのボール継ぎ手と、基部の少なくとも一部に接合される少なくとも1つのナックル継ぎ手と、少なくとも1つのアクチュエータとを含み得る。随意に、少なくとも1つのアクチュエータは、プレート要素の少なくとも一部と基部の少なくとも一部との間の距離を増加または減少するように構成され得る。 Optionally, the at least one plate support also has at least one shaft, at least one ball joint joined to at least a portion of the plate element, and at least one knuckle joint joined to at least a portion of the base. And at least one actuator. Optionally, the at least one actuator may be configured to increase or decrease the distance between at least a portion of the plate element and at least a portion of the base.

随意に、推進ユニットは、また、基部の第1の部とプレート要素の第1の部との間に延在する第1のプレート支持部であって、第1のシャフトと、プレート要素の第1の部に接合される第1のボール継ぎ手と、基部の第1の部に接合される第1のナックル継ぎ手と、プレート要素の第1の部と基部の第1の部との間の第1の距離を増加または減少させるように構成されている第1のアクチュエータとを備える、当該第1のプレート支持部と、基部の第2の部とプレート要素の第2の部との間に延在する第2のプレート支持部であって、第2のシャフトと、プレート要素の第2の部に接合される第2のボール継ぎ手と、基部の第2の部に接合される第2のナックル継ぎ手と、プレート要素の第2の部と基部の第2の部との間の第2の距離を増加または減少させるように構成されている第2のアクチュエータとを備える、当該第2のプレート支持部と、基部の第3の部とプレート要素の第3の部との間に延在する第3のプレート支持部であって、第3のシャフトと、プレート要素の第3の部に接合される第3のボール継ぎ手と、基部の第3の部に接合される第3のナックル継ぎ手と、プレート要素の第3の部と基部の第3の部との間の第3の距離を増加または減少させるように構成されている第3のアクチュエータとを備える、当該第3のプレート支持部とを含み得る。 Optionally, the propulsion unit is also a first plate support extending between a first portion of the base and a first portion of the plate element, the first shaft and the first of the plate elements. A first ball joint joined to the first portion, a first knuckle joint joined to the first portion of the base, and a first portion between the first portion of the plate element and the first portion of the base. A first plate support comprising a first actuator configured to increase or decrease a distance of 1 extends between a second portion of the base and a second portion of the plate element. A second plate support that is present, a second shaft, a second ball joint that is joined to the second part of the plate element, and a second knuckle that is joined to the second part of the base. The second plate support comprising a joint and a second actuator configured to increase or decrease a second distance between a second portion of the plate element and a second portion of the base. A third plate support extending between the portion and the third portion of the base and the third portion of the plate element, which is joined to the third shaft and the third portion of the plate element. Increase or increase the third distance between the third ball joint, the third knuckle joint joined to the third part of the base, and the third part of the plate element and the third part of the base. It may include a third plate support that comprises a third actuator that is configured to be reduced.

随意に、プレート要素は、また、第1の頂点、第2の頂点、及び第3の頂点を有する実質的に三角形を含み得、プレート要素の第1の部は第1の頂点を含み、プレート要素の第2の部は第2の頂点を含み、プレート要素の第3の部は第3の頂点を含む。随意に、穴は、プレート要素の平面に垂直な首部を含み得、駆動シャフトは穴に摺動可能に挿入され、プレート要素の平面は駆動シャフトの角度方位と実質的に垂直である。随意に、モータアセンブリは、また、ジンバル機構に枢動可能に接合される第1の支持プレートと、第2の支持プレートと、第1の支持プレートと第2の支持プレートとの間に延在する複数の支持バーと備える、モータアセンブリを備え得、モータは第1の支持プレートと第2の支持プレートとの間に配置される。随意に、所定の角度範囲は約0度~約15度にあり得る。 Optionally, the plate element may also include a substantially triangle with a first vertex, a second vertex, and a third vertex, the first part of the plate element containing the first vertex, the plate. The second part of the element contains the second vertex and the third part of the plate element contains the third vertex. Optionally, the hole may include a neck perpendicular to the plane of the plate element, the drive shaft is slidably inserted into the hole, and the plane of the plate element is substantially perpendicular to the angular orientation of the drive shaft. Optionally, the motor assembly also extends between the first support plate, the second support plate, and the first support plate and the second support plate, which are pivotally joined to the gimbal mechanism. The motor assembly may be provided with a plurality of support bars, and the motor is arranged between the first support plate and the second support plate. Optionally, the predetermined angular range can be from about 0 degrees to about 15 degrees.

随意に、少なくとも第1のモータ速度及び少なくとも第1のピッチ角を判定し、第1の所望の力の第1の大きさを生成することは、可変ピッチハブに接合される複数のブレードの少なくとも1つの第1の形状を判定し、第1の所望の力の第1の大きさを生成させることを含み、本方法は、さらに、複数のブレードの少なくとも1つに第1の形状をもたらすことを含み得る。随意に、推進ユニットによって生成される第1の所望の力を判定することは、航空機の第1のコースまたは第1の対気速度の少なくとも1つを判定することと、第1のコースまたは第1の対気速度に少なくとも部分的に基づいて、第1の大きさ及び第1の方向を選択することと、のうちの1つ以上を含み得る。随意に、本方法は、さらに、航空機に関する第2のコースまたは第2の対気速度の少なくとも1つを判定することと、第2のコースまたは第2の対気速度の少なくとも1つに少なくとも部分的に基づいて、推進ユニットによって生成される第2の所望の力を選択することと、少なくとも第2のモータ速度及び少なくとも第2のピッチ角を判定し、第2の所望の力の第2の大きさを生成することと、第2の所望の力の第2の方向に関連付けられる駆動シャフトの第2の角度方位を判定することと、第2のピッチ角でプロペラの複数のブレードのそれぞれを設置し、かつ第2の角度方位に駆動シャフトを設置するために、可変ピッチハブに対するプレート要素の第2の相対位置を判定することと、モータを第2のモータ速度で動作させることと、少なくとも1つのアクチュエータが、プレート要素の少なくとも一部を基部の少なくとも一部に対する第2の相対位置に設置させることと、のうちの1つ以上を含み得る。随意に、本方法は、また、航空機に関する移行計画を特定することを含み得、移行計画は、起点と少なくとも1つの介在中間地点との間に第1の区画と、少なくとも1つの介在中間地点と目的地との間に第2の区画とを有し、第1のコース及び第1の対気速度は第1の区画に関連付けられ、第2のコース及び第2の対気速度は第2の区画に関連付けられる。 Optionally, determining at least the first motor speed and at least the first pitch angle and generating the first magnitude of the first desired force is at least one of the plurality of blades bonded to the variable pitch hub. The method comprises determining one first shape and generating a first magnitude of a first desired force, further comprising providing the first shape to at least one of a plurality of blades. Can include. Optionally, determining the first desired force generated by the propulsion unit is determining at least one of the aircraft's first course or first airspeed and the first course or first. It may include one or more of selecting a first magnitude and a first direction, at least in part, based on one airspeed. Optionally, the method further determines at least one of the second course or second airspeed with respect to the aircraft and at least a portion of at least one of the second course or second airspeed. The second desired force generated by the propulsion unit is selected and at least the second motor speed and at least the second pitch angle are determined based on the above. Generating the magnitude, determining the second angular orientation of the drive shaft associated with the second direction of the second desired force, and each of the multiple blades of the propeller at the second pitch angle. Determining the second relative position of the plate element with respect to the variable pitch hub and operating the motor at the second motor speed to install and install the drive shaft in the second angular orientation, at least 1. One actuator may include one or more of having at least a portion of the plate element installed in a second relative position to at least a portion of the base. Optionally, the method may also include identifying a transition plan for the aircraft, where the transition plan includes a first compartment between the starting point and at least one intervening waypoint, and at least one intervening waypoint. It has a second section between it and the destination, the first course and the first airspeed are associated with the first section, the second course and the second airspeed are the second. Associated with the parcel.

随意に、航空機は少なくとも1つのセンサを含み得、第2のコースまたは第2の対気速度の少なくとも1つを判定することは、少なくとも1つのセンサを使用して、航空機の動作特性または航空機の環境条件の少なくとも1つを感知することであって、第2のコースまたは第2の対気速度の少なくとも1つは、動作特性または環境条件に少なくとも部分的に基づいて判定される、当該感知することを含み得る。随意に、少なくとも第1のモータ速度及び少なくとも第1のピッチ角を判定し、第1の所望の力の第1の大きさを生成することは、航空機の動作に関連付けられる少なくとも1つのノイズ制約を特定することと、少なくとも1つのノイズ制約に少なくとも部分的に基づいて、第1のモータ速度または第1のピッチ角の少なくとも1つを選択することと、のうちの1つ以上を含み得る。 Optionally, the aircraft may include at least one sensor, and determining at least one of the second course or second airspeed can use at least one sensor to determine the operating characteristics of the aircraft or of the aircraft. Sensing at least one of the environmental conditions, wherein at least one of the second course or the second airspeed is determined based at least in part on operating characteristics or environmental conditions. Can include that. Optionally, determining at least the first motor speed and at least the first pitch angle and generating the first magnitude of the first desired force creates at least one noise constraint associated with the operation of the aircraft. It may include one or more of specifying and selecting at least one of a first motor speed or a first pitch angle, at least in part based on at least one noise constraint.

本明細書に開示される実施態様は、フレームと、フレームに搭載される第1の推進ユニットと、メモリ及び1つ以上のコンピュータプロセッサを有するコンピューティングデバイスとのうちの1つ以上を有する、無人航空機を含み得る。第1の推進ユニットは、第1のモータと、可変ピッチ角で第1のハブに枢動可能に接合される第1の複数のブレードを伴う第1のプロペラとのうちの1つ以上を有し得、第1のモータは、可変角度方位で第1の駆動シャフトによって第1のプロペラに回転可能に結合され、第1の推進ユニットは、第1の複数のブレードのピッチ角及び第1の駆動シャフトの角度方位を調整する第1の共通操作子を有する。コンピューティングデバイスは、少なくとも1つのエリア内における無人航空機の所望の速さを判定し、当該エリアに関連付けられる少なくとも1つのノイズ制限を特定し、第1の推進ユニットによって無人航空機に供給される第1の力を画定し、無人航空機をエリア内において所望の速さで動かせ(第1の力は第1の大きさ及び第1の方向を含み)、第1の力の第1の大きさ及び当該エリアに関連付けられる少なくとも1つのノイズ制限に少なくとも部分的に基づいて、第1のプロペラの第1の複数のブレードに関する第1のピッチ角を選択し、第1の力の第1の大きさ及び当該エリアに関連付けられる少なくとも1つのノイズ制限に少なくとも部分的に基づいて、第1のモータに関する第1の回転速度を選択し、第1の力の第1の方向及び当該エリアに関連付けられる少なくとも1つのノイズ制限に少なくとも部分的に基づいて、第1の駆動シャフトに関する第1の角度方位を選択し、第1の共通操作子によって、第1の複数のブレードを第1のピッチ角で整列させ、第1の駆動シャフトを第1の角度方位で整列させ、第1のモータを第1の回転速度で動作させるように構成され得る。 An embodiment disclosed herein is unmanned, having a frame, a first propulsion unit mounted on the frame, and one or more of a memory and a computing device having one or more computer processors. May include aircraft. The first propulsion unit has one or more of a first motor and a first propeller with a first plurality of blades pivotally coupled to the first hub at a variable pitch angle. A first motor may be rotatably coupled to a first propeller by a first drive shaft in a variable angle direction, and a first propulsion unit may be a pitch angle of a first plurality of blades and a first. It has a first common operator that adjusts the angular orientation of the drive shaft. The computing device determines the desired speed of the unmanned aircraft within at least one area, identifies at least one noise limit associated with that area, and supplies the unmanned aircraft by the first propulsion unit. The unmanned aircraft can be moved at the desired speed in the area (the first force includes the first magnitude and the first direction), the first magnitude of the first force and the said. Select the first pitch angle for the first plurality of blades of the first propeller, the first magnitude of the first force and said, at least in part, based on at least one noise limit associated with the area. Select the first rotational speed with respect to the first motor, at least in part based on at least one noise limit associated with the area, the first direction of the first force and at least one noise associated with the area. The first angular orientation with respect to the first drive shaft is selected, at least partially based on the limitations, and the first common operator aligns the first plurality of blades at the first pitch angle, the first. The drive shafts may be configured to be aligned in a first angular orientation and the first motor to operate at a first rotational speed.

随意に、ノイズ制限は、エリア内の音圧レベル限度またはエリア内の周波数スペクトル限度の少なくとも1つを含み得る。随意に、航空機は、また、音響センサを含み得、コンピューティングデバイスは、さらに、少なくとも、少なくとも1つのエリア内における航空機によって放射される音に関する情報を取り込み、航空機によって放射される音が当該エリアに関連付けられる少なくとも1つのノイズ制限を違反していることを判定し、第1の力の第1の大きさ及び当該エリアに関連付けられる少なくとも1つのノイズ制限に少なくとも部分的に基づいて、第1のプロペラの第1の複数のブレードに関する第2のピッチ角を選択し、第1の力の第1の大きさ及び当該エリアに関連付けられる少なくとも1つのノイズ制限に少なくとも部分的に基づいて、第1のモータに関する第2の回転速度を選択し、第1の力の第1の方向及び当該エリアに関連付けられる少なくとも1つのノイズ制限に少なくとも部分的に基づいて、第1の駆動シャフトに関する第2の角度方位を選択し、第1の共通操作子によって、第1の複数のブレードを第2のピッチ角で整列させ、第1の駆動シャフトを第3の角度方位で整列させ、第1のモータを第2の回転速度で動作させるように構成され得る。 Optionally, the noise limit may include at least one of a sound pressure level limit within the area or a frequency spectrum limit within the area. Optionally, the aircraft may also include acoustic sensors, the computing device may further capture information about the sound emitted by the aircraft in at least one area, and the sound emitted by the aircraft will be in that area. The first propeller determines that it is violating at least one noise limit associated with it and is at least partially based on the first magnitude of the first force and at least one noise limit associated with the area. Select a second pitch angle for the first plurality of blades of the first motor, at least partially based on the first magnitude of the first force and at least one noise limit associated with the area. Select a second rotational speed with respect to a second angular orientation with respect to the first drive shaft, at least partially based on the first direction of the first force and at least one noise limit associated with the area. Select, the first plurality of blades are aligned at the second pitch angle, the first drive shaft is aligned at the third angular orientation, and the first motor is aligned at the second pitch angle by the first common operator. It can be configured to operate at rotational speed.

本開示は、本開示のシステム及び方法を実施するための例示的な技法、構成要素、及び/またはプロセスを使用して本明細書に説明されているが、当業者であれば、本明細書に説明される同一の機能(複数可)及び/または結果(複数可)を達成し、かつ本開示の範囲内に含まれる、他の技法、構成要素、及び/もしくはプロセス、または本明細書に説明される技法、構成要素、及び/もしくはプロセスの他の組み合わせ及びシーケンスが使用または行われ得ることを理解されたい。 The present disclosure is described herein using exemplary techniques, components, and / or processes for implementing the systems and methods of the present disclosure, but those skilled in the art will be described herein. To other techniques, components, and / or processes, or herein, that achieve the same function (s) and / or results (s) as described in and are within the scope of the present disclosure. It should be understood that other combinations and sequences of techniques, components, and / or processes described may be used or performed.

当業者は、本開示の推進ユニットが、任意の種類の任意の数のモータ、ならびに、任意の種類の任意の数のプロペラ(例えば、任意のサイズまたは形状の任意の数のブレードを有するプロペラ)、ジンバル角もしくはブレードピッチ角を修正するための任意の数のアクチュエータ、またはブレード形状を修正するための任意の数のブレード制御器を含み得ることを認識するであろう。さらに、当業者はさらに、航空機が本開示の任意の数の推進ユニットを含み得ることを認識するであろう。 Those skilled in the art will appreciate that the propulsion unit of the present disclosure has any number of motors of any type, as well as any number of propellers of any type (eg, propellers having any number of blades of any size or shape). You will recognize that it may include any number of actuators to correct the gimbal angle or blade pitch angle, or any number of blade controllers to correct the blade shape. Further, one of ordinary skill in the art will recognize that the aircraft may include any number of propulsion units of the present disclosure.

例えば、当業者は、本明細書に開示されるシステム及び方法が、固定翼または回転翼を有し、任意の意図された産業的、商業的、レクリエーション的または他の用途を有する任意の種類のまたは形態の航空機(例えば、有人または無人のもの)に関連して利用され得ることを認識するであろう。特に、本明細書に開示される実施形態のいくつかでは、2つのブレードもしくは4つのブレードを有するプロペラ、または、それぞれ1つのモータ及び1つのプロペラを有する4つの推進ユニットを有する航空機が言及されているが、当業者は、本開示のシステム及び方法が、任意の数のブレードを有するプロペラに関連して、かつ任意の数のモータまたはプロペラを伴う任意の数の推進ユニットを有する航空機に関連して利用され得ることを認識するであろう(例えば、二重化のために)。さらに、本明細書に開示される実施形態のいくつかでは、航空機上のプロペラの使用が言及されているが、当業者は、本開示のシステム及び方法が、海上船舶に関連しても同様に利用され得ることを認識するであろう。 For example, one of ordinary skill in the art will appreciate that any type of system and method disclosed herein has fixed or rotary wings and has any intended industrial, commercial, recreational or other use. Or you will recognize that it can be used in connection with a form of aircraft (eg, manned or unmanned). In particular, some of the embodiments disclosed herein refer to propellers with two or four blades, or aircraft with four propulsion units, each with one motor and one propeller. However, one of ordinary skill in the art relates to aircraft having any number of propellers with any number of blades and any number of propellers with any number of motors or propellers. Will recognize that it can be utilized (eg, for duplication). Further, although some of the embodiments disclosed herein refer to the use of propellers on aircraft, one of ordinary skill in the art will appreciate that the systems and methods of the present disclosure relate to marine vessels as well. You will recognize that it can be used.

さらに、当業者は、本明細書に開示されるシステム及び方法は、航空機に所定の音圧レベルの、かつ/または所定の周波数スペクトル内の音を放射させるために使用され得ることを認識するであろう。複数の推進ユニットの動作を制御することによって、例えば、係るユニットのモータ速度、ジンバル角、ブレードピッチ角、またはブレード形状を個々に制御することによって、航空機は、力(例えば、揚力及び/または推力)の要望を満たしながら、所望どおり、特定の音を効果的に発し得る。 Further, one of ordinary skill in the art recognizes that the systems and methods disclosed herein can be used to radiate sound to an aircraft at a given sound pressure level and / or within a given frequency spectrum. There will be. By controlling the operation of multiple propulsion units, for example, by individually controlling the motor speed, gimbal angle, blade pitch angle, or blade shape of such units, the aircraft can force (eg, lift and / or thrust). ) Can be effectively emitted as desired while satisfying the request of).

本明細書に明示的にまたは黙示的に特段指示がない限り、本明細書の特定の実施形態に関して説明される特徴、特性、代替物または変形のいずれかは、また、本明細書に説明される任意の他の実施形態に適用、使用、または組み込み得ることと、本開示の図面及び詳細な説明は、添付の特許請求の範囲によって定義されるような様々な実施形態に対する全ての変形、等価物、及び代替物を網羅することを意図することとが理解されたい。さらに、限定ではないが、図10~図12のフローチャートに表されるプロセスを含む、本明細書に説明される本開示の1つ以上の方法またはプロセスに関して、係る方法またはプロセスが提示される順番は、特許請求された発明に対するいずれかの制限として解釈されることを意図しておらず、本明細書に説明される任意の数の方法またはプロセスステップまたはボックスは、本明細書に説明される方法またはプロセスを実施するために、任意の順番で、かつ/または並行して、組み合わされることができる。また、本明細書の図面は縮尺通りに描かれていない。 Unless expressly or implicitly otherwise directed herein, any of the features, properties, alternatives or variations described with respect to a particular embodiment of the specification are also described herein. Applicable to, using, or incorporating into any other embodiment, the drawings and detailed description of the present disclosure are all modifications, equivalents, to various embodiments as defined by the appended claims. It should be understood that it is intended to cover objects and alternatives. Further, but not limited to, the order in which such methods or processes are presented with respect to one or more of the methods or processes of the present disclosure described herein, including, but not limited to, the processes represented in the flowcharts of FIGS. 10-12. Is not intended to be construed as any limitation on the claimed invention and any number of methods or process steps or boxes described herein are described herein. They can be combined in any order and / or in parallel to carry out the method or process. Also, the drawings in this specification are not drawn to scale.

とりわけ、「can」、「could」、「might」、または「may」等の条件付き言語は、特に記述のない限り、またはそうでなければ、使用されているような文脈の中で理解されない限り、概して、ある実施形態が、ある特徴、要素、及び/またはステップを含み得る、または含む可能性があるがそれらを義務付けない、または要求するわけではないことを許容的な様式で伝えることが意図される。同様の様式では、「include(含む)」、「including(含んでいる)」、及び「includes(含む)」等の用語は、概して、「including,but not limited to.(限定ではないが、~を含む)」を意味することが意図される。したがって、係る条件付き言語は、概して、特徴、要素、及び/もしくはステップが1つ以上の実施形態にいずれにせよ必要とされること、または、1つ以上の実施形態が、これらの特徴、要素、及び/もしくはステップが任意の特定の実施形態に含まれる、もしくは行われるかどうかを、ユーザ入力またはプロンプトを用いてまたは用いずに、決定する論理を必ず含むことを意味することを意図しない。 In particular, conditional languages such as "can", "could", "might", or "may" are not otherwise understood unless otherwise stated and in the context in which they are used. , In general, intended to convey in an acceptable manner that an embodiment may, or may contain, features, elements, and / or steps, but does not obligate or require them. Will be done. In a similar fashion, terms such as "include," "include," and "includes" generally refer to "include, but not limited to." Is intended to mean). Thus, such conditional languages generally require features, elements, and / or steps in any one or more embodiments, or one or more embodiments are these features, elements. , And / or whether a step is included in or performed in any particular embodiment is not intended to mean that it always includes logic to determine with or without user input or prompting.

特に記述のない限り、語句「X、Y、またはZの少なくとも1つ」または「X、Y、及びZの少なくとも1つ」等の選言的言葉は、項目、用語等がX、Y、もしくはZのどちらか、またはそれらの任意の組み合わせ(例えば、X、Y、及び/またはZ)であり得ることを提示するために一般的に使用されるように文脈の中で別様に理解される。したがって、係る選言的言語は、概して、ある実施形態がXの少なくとも1つ、Yの少なくとも1つ、またはZの少なくとも1つがそれぞれ存在することを必要とすることを暗示することを意図しておらず、それを意味するべきではない。 Unless otherwise stated, a disjunctive word such as the phrase "at least one of X, Y, or Z" or "at least one of X, Y, and Z" has an item, term, or the like as X, Y, or. Differently understood in context as commonly used to present that either Z, or any combination thereof (eg, X, Y, and / or Z) can be. .. Thus, such a disjunctive language is intended to imply that an embodiment generally requires the presence of at least one of X, at least one of Y, or at least one of Z, respectively. No, it shouldn't mean that.

特に記述がない限り、「a」または「an」等の冠詞は、概して、1つ以上の説明された項目を含むことを解釈されたい。従って、「~するように構成されたデバイス」等の語句は、1つ以上の列挙されたデバイスを含むことが意図される。係る1つ以上の列挙されたデバイスは、また、記述された列挙されたものを実行するように集合的に構成されることができる。例えば、「列挙A、B、及びCを実行するように構成されているプロセッサ」は、列挙B及びCを実行するように構成されている第2のプロセッサと連動して機能し、列挙Aを実行するように構成されている第1のプロセッサを含み得る。 Unless otherwise stated, articles such as "a" or "an" should generally be construed to include one or more described items. Thus, terms such as "devices configured to" are intended to include one or more listed devices. Such one or more enumerated devices can also be collectively configured to execute the described enumerated ones. For example, a "processor configured to perform enumerations A, B, and C" works in conjunction with a second processor configured to execute enumerations B and C to provide enumeration A. It may include a first processor configured to run.

本明細書に使用されるような用語「about(約)」、「approximately(およそ)」、「generally(概して)」、「nearly(ほぼ)」、または「substantially(実質的に)」等の本明細書に使用される程度の言語は、さらに所望の機能を果たす、もしくは所望の結果を達成するような記載された値、量、または特性に近い値、量、または特性を表す。例えば、用語「about(約)」、「approximately(およそ)」、「generally(概して)」、「nearly(ほぼ)」、または「substantially(実質的に)」は、記載された量の10%未満の範囲内、5%未満の範囲内、1%未満の範囲内、0.1%未満の範囲内、及び0.01%未満の範囲内である量を指し得る。 Books such as the terms "about", "approximate", "generally", "nearly", or "substantially" as used herein. The degree of language used herein further represents a value, quantity, or characteristic that is close to the stated value, quantity, or characteristic that performs the desired function or achieves the desired result. For example, the terms "about", "approximate", "generally", "nearly", or "substantially" are less than 10% of the stated amount. Can refer to quantities within the range of less than 5%, less than 1%, less than 0.1%, and less than 0.01%.

本発明をその例示的な実施形態に関して説明かつ示したが、前述のかつ様々な他の追加及び省略は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、その中でかつそれになされ得る。 Although the invention has been described and shown with respect to its exemplary embodiments, the aforementioned and various other additions and omissions may be made therein and without departing from the spirit and scope of the present disclosure.

Claims (10)

航空機の推進ユニットを動作させる方法であって、前記推進ユニットは、
ジンバル機構を有する基部と、
穴を有するプレート要素であって、平面を画定する、前記プレート要素と、
前記基部と前記プレート要素との間に延在する少なくとも1つのプレート支持部であって、前記少なくとも1つのプレート支持部の長さを調整するような少なくとも1つのアクチュエータを含む、前記少なくとも1つのプレート支持部と、
前記ジンバル機構に枢動可能に接合されるモータであって、前記モータは前記プレート要素の前記平面と実質的に垂直である前記プレート要素の前記穴を通って延在する駆動シャフトを回転するように構成されており、前記ジンバル機構は前記駆動シャフトのジンバル角が所定の角度範囲内で変動することを可能にする、前記モータと、
可変ピッチハブ、及び前記可変ピッチハブに枢動可能に接合される複数のブレードを備えるプロペラであって、前記複数のブレードのそれぞれのピッチ角は前記プレート要素に対して前記可変ピッチハブの相対位置に基づいて判定され、前記プロペラは前記駆動シャフトによって前記モータに結合される、前記プロペラと、を備え、
前記方法は、
少なくとも1つのコンピュータプロセッサによって、前記推進ユニットによって生成される第1の大きさ及び第1の方向を判定することと、
少なくとも1つのセンサを使用して第1の時間に前記航空機によって発せられる少なくとも1つの音に関する情報を判定することと、
前記航空機によって発せられる前記少なくとも1つの音に関する前記情報に基づいて、少なくとも第1のモータ速度及び少なくとも第1のピッチ角を判定し、前記第1の大きさを生成することと、
前記第1の方向に関連付けられる前記駆動シャフトの第1のジンバル角を判定することと、
前記第1のピッチ角で前記プロペラの前記複数のブレードのそれぞれを設置し、かつ前記第1のジンバル角に前記駆動シャフトを設置するために、前記可変ピッチハブに対する前記プレート要素の第1の相対位置を判定することと、
前記モータを前記第1のモータ速度で動作させることと、
前記少なくとも1つのアクチュエータが、前記プレート要素を前記基部に対する前記第1の相対位置に設置させ 前記第1の時間に続く第2の時間に前記第1のジンバル角で前記駆動シャフトを整列することと、
を含む、推進ユニットを動作させる方法。
A method of operating an aircraft propulsion unit, wherein the propulsion unit is
A base with a gimbal mechanism and
A plate element having a hole, which defines a plane, and the plate element.
The at least one plate that includes at least one plate support extending between the base and the plate element and comprising at least one actuator that adjusts the length of the at least one plate support. Support part and
A motor pivotally coupled to the gimbal mechanism such that the motor rotates a drive shaft extending through the holes in the plate element that are substantially perpendicular to the plane of the plate element. The gimbal mechanism comprises the motor and the motor, which allows the gimbal angle of the drive shaft to fluctuate within a predetermined angle range.
A propeller comprising a variable pitch hub and a plurality of blades pivotally joined to the variable pitch hub, wherein the pitch angle of each of the plurality of blades is based on the relative position of the variable pitch hub with respect to the plate element. Determined, the propeller comprises the propeller, which is coupled to the motor by the drive shaft.
The method is
Determining the first magnitude and first direction produced by the propulsion unit by at least one computer processor.
Using at least one sensor to determine information about at least one sound emitted by the aircraft during the first time,
Determining at least a first motor speed and at least a first pitch angle based on the information about the at least one sound emitted by the aircraft to generate the first magnitude.
Determining the first gimbal angle of the drive shaft associated with the first direction
A first relative position of the plate element with respect to the variable pitch hub to install each of the plurality of blades of the propeller at the first pitch angle and to install the drive shaft at the first gimbal angle. To judge and
To operate the motor at the first motor speed,
The at least one actuator places the plate element in the first relative position with respect to the base and aligns the drive shaft at the first gimbal angle in the second time following the first time. ,
How to operate the propulsion unit, including.
前記少なくとも1つのプレート支持部は、少なくとも1つのシャフトと、前記プレート要素に接合される少なくとも1つのボール継ぎ手と、前記基部に接合される少なくとも1つのナックル継ぎ手と、前記少なくとも1つのアクチュエータとを備え、
前記少なくとも1つのアクチュエータは、前記プレート要素と前記基部との間の距離を増加または減少するように構成されている、請求項1に記載の方法。
The at least one plate support comprises at least one shaft, at least one ball joint joined to the plate element, at least one knuckle joint joined to the base, and the at least one actuator. ,
The method of claim 1, wherein the at least one actuator is configured to increase or decrease the distance between the plate element and the base.
前記プレート要素は、第1の頂点、第2の頂点、及び第3の頂点を有する実質的に三角形を備え、
前記推進ユニットは、さらに、
前記基部の第1の部と前記プレート要素の第1の部との間に延在する第1のプレート支持部であって、第1のシャフトと、前記プレート要素の前記第1の部に接合される第1のボール継ぎ手と、前記基部の前記第1の部に接合される第1のナックル継ぎ手と、前記プレート要素の前記第1の部と前記基部の前記第1の部との間の第1の距離を増加または減少させるように構成されている第1のアクチュエータとを備え、前記プレート要素の前記第1の部は前記第1の頂点を含む、前記第1のプレート支持部と、
前記基部の第2の部と前記プレート要素の第2の部との間に延在する第2のプレート支持部であって、第2のシャフトと、前記プレート要素の前記第2の部に接合される第2のボール継ぎ手と、前記基部の前記第2の部に接合される第2のナックル継ぎ手と、前記プレート要素の前記第2の部と前記基部の前記第2の部との間の第2の距離を増加または減少させるように構成されている第2のアクチュエータとを備え、前記プレート要素の前記第2の部は前記第2の頂点を含む、前記第2のプレート支持部と、
前記基部の第3の部と前記プレート要素の第3の部との間に延在する第3のプレート支持部であって、第3のシャフトと、前記プレート要素の前記第3の部に接合される第3のボール継ぎ手と、前記基部の前記第3の部に接合される第3のナックル継ぎ手と、前記プレート要素の前記第3の部と前記基部の前記第3の部との間の第3の距離を増加または減少させるように構成されている第3のアクチュエータとを備え、前記プレート要素の前記第3の部は前記第3の頂点を含む、前記第3のプレート支持部と、
を備える、請求項2に記載の方法。
The plate element comprises a substantially triangle with a first vertex, a second vertex, and a third vertex.
The propulsion unit further
A first plate support extending between a first portion of the base and a first portion of the plate element, joined to the first shaft and the first portion of the plate element. Between the first ball joint to be formed, the first knuckle joint joined to the first portion of the base, and the first portion of the plate element and the first portion of the base. A first plate support portion comprising a first actuator configured to increase or decrease a first distance, wherein the first portion of the plate element comprises the first apex.
A second plate support extending between a second portion of the base and a second portion of the plate element, joined to the second shaft and the second portion of the plate element. Between the second ball joint to be formed, the second knuckle joint joined to the second portion of the base, and the second portion of the plate element and the second portion of the base. A second plate support portion comprising a second actuator configured to increase or decrease a second distance, wherein the second portion of the plate element comprises the second apex.
A third plate support extending between a third portion of the base and a third portion of the plate element, which is joined to the third shaft and the third portion of the plate element. A third ball joint to be formed, a third knuckle joint joined to the third portion of the base, and between the third portion of the plate element and the third portion of the base. With a third actuator configured to increase or decrease a third distance, the third portion of the plate element comprises the third apex and the third plate support.
2. The method according to claim 2.
前記穴は、前記プレート要素の前記平面と実質的に垂直である首部を備え、
前記駆動シャフトは、前記穴に摺動可能に挿入され、
前記プレート要素の前記平面は、前記駆動シャフトの前記ジンバル角と実質的に垂直である、請求項1から請求項3のいずれかに記載の方法。
The hole comprises a neck that is substantially perpendicular to the plane of the plate element.
The drive shaft is slidably inserted into the hole and
The method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the plane of the plate element is substantially perpendicular to the gimbal angle of the drive shaft.
前記ジンバル機構に枢動可能に接合される第1の支持プレートと、第2の支持プレートと、前記第1の支持プレートと前記第2の支持プレートとの間に延在する複数の支持バーと備える、モータアセンブリをさらに備え、
前記モータは、前記第1の支持プレートと前記第2の支持プレートとの間に配置される、請求項1から請求項3のいずれかに記載の方法。
A first support plate pivotally joined to the gimbal mechanism, a second support plate, and a plurality of support bars extending between the first support plate and the second support plate. Equipped with, further equipped with motor assembly,
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the motor is arranged between the first support plate and the second support plate.
少なくとも前記第1のモータ速度及び少なくとも前記第1のピッチ角を判定し、前記第1の大きさを生成することは、さらに、
前記可変ピッチハブに接合される前記複数のブレードの少なくとも1つの第1の形状を判定し、前記第1の大きさを生成させることを含み、
前記方法は、さらに、
前記複数のブレードの少なくとも1つに前記第1の形状をもたらすことを含む、請求項1から請求項5のいずれかに記載の方法。
Determining at least the first motor speed and at least the first pitch angle to generate the first magnitude further
Including determining the first shape of at least one of the plurality of blades joined to the variable pitch hub and generating the first size.
The method further comprises
The method according to any one of claims 1 to 5, comprising providing the first shape to at least one of the plurality of blades.
少なくとも前記第1のモータ速度及び少なくとも前記第1のピッチ角を判定し、前記第1の大きさを生成することは、
前記航空機の動作に関連付けられる少なくとも1つのノイズ制約を特定することと、
前記少なくとも1つのノイズ制約に基づいて、前記第1のピッチ角の少なくとも1つを選択することと、
を含む、請求項1から請求項6のいずれかに記載の方法。
Determining at least the first motor speed and at least the first pitch angle to generate the first magnitude
Identifying at least one noise constraint associated with the operation of the aircraft,
To select at least one of the first pitch angles based on the at least one noise constraint.
The method according to any one of claims 1 to 6 , comprising the above.
無人航空機であって、
フレームと、
前記フレームに搭載される第1の推進ユニットであって、前記第1の推進ユニットは、第1のモータと、可変ピッチ角で第1のハブに枢動可能に接合される第1の複数のブレードを伴う第1のプロペラとを有し、前記第1のモータは、可変ジンバル角で第1の駆動シャフトによって第1のプロペラに回転可能に結合され、前記第1の推進ユニットは、前記第1の複数のブレードのピッチ角及び前記第1の駆動シャフトの前記ジンバル角を調整する第1の共通操作子を有する、前記第1の推進ユニットと、
メモリ及び1つ以上のコンピュータプロセッサを有するコンピュータデバイスと、を備え、
前記コンピュータデバイスは、少なくとも、
少なくとも1つのエリア内における前記無人航空機の所望の速さを判定し、
前記エリアに関連付けられる少なくとも1つのノイズ制限を特定し、
前記第1の推進ユニットによって前記無人航空機に供給される第1の大きさ及び第1の方向を画定し、前記無人航空機を前記エリア内において前記所望の速さで動かせ、
前記第1の大きさ、前記第1の方向、及び前記エリアに関連付けられる前記少なくとも1つのノイズ制限の少なくとも1つに基づいて、前記第1の大きさ及び第1の方向を供給するように前記第1の推進ユニットを動作させる第1の属性のセットを選択し、前記第1の属性のセットは、前記第1の複数のブレードに関する第1のピッチ角、前記第1のモータに関する第1の回転速度、及び前記第1の駆動シャフトに関する第1のジンバル角を含み、
少なくとも1つのセンサを使用して第1の時間に前記航空機によって発せられる少なくとも1つの音に関する情報を判定し、
前記航空機によって発せられる前記少なくとも1つの音に関する前記情報に基づいて、前記第1の共通操作子によって、前記第1の時間に続く第2の時間に前記第1の複数のブレードを前記第1のピッチ角に整列させ、前記第1の駆動シャフトを前記第1のジンバル角に整列させ、
前記第1のモータを前記エリア内で前記第1の回転速度で動作させる
ように構成されている、無人航空機。
It ’s an unmanned aerial vehicle.
With the frame
A first propulsion unit mounted on the frame, wherein the first propulsion unit is pivotally coupled to a first motor and a first hub at a variable pitch angle. It has a first propeller with blades, the first motor is rotatably coupled to the first propeller by a first drive shaft at a variable gimbal angle, and the first propulsion unit is said first. A first propulsion unit having a first common operator for adjusting the pitch angles of one of a plurality of blades and the gimbal angle of the first drive shaft.
With a computer device having memory and one or more computer processors,
The computer device is at least
Determining the desired speed of the unmanned aerial vehicle within at least one area,
Identify at least one noise limit associated with the area and
The first propulsion unit defines the first size and first direction supplied to the unmanned aerial vehicle so that the unmanned aerial vehicle can be moved within the area at the desired speed.
Said to supply the first magnitude and the first direction based on at least one of the first magnitude, the first direction, and the at least one noise limit associated with the area. A set of first attributes for operating the first propulsion unit is selected, the first set of attributes being the first pitch angle for the first plurality of blades, the first for the first motor. Includes rotational speed and first gimbal angle with respect to said first drive shaft.
At least one sensor is used to determine information about at least one sound emitted by the aircraft during the first time.
Based on the information about the at least one sound emitted by the aircraft, the first common operator puts the first plurality of blades into the first time in the second time following the first time. Align with the pitch angle and align the first drive shaft with the first gimbal angle.
An unmanned aerial vehicle configured to operate the first motor in the area at the first rotational speed.
前記ノイズ制限は、前記エリア内の音圧レベル限度または前記エリア内の周波数スペクトル限度の少なくとも1つを含む、請求項8に記載の無人航空機。 The unmanned aerial vehicle of claim 8, wherein the noise limit comprises at least one of a sound pressure level limit within the area or a frequency spectrum limit within the area. 音響センサをさらに備え、前記コンピュータデバイスは、さらに、少なくとも、
前記音響センサによって、前記エリア内で前記航空機によって放射される音に関する情報を取り込み、
前記航空機によって放射される前記音が前記エリアに関連付けられる前記少なくとも1つのノイズ制限を違反していることを判定し、
前記第1の大きさ、前記第1の方向、前記エリア内に前記航空機によって放射される前記音、及び前記エリアに関連付けられる前記少なくとも1つのノイズ制限の少なくとも1つに基づいて、前記第1の大きさ及び第1の方向を供給するように前記第1の推進ユニットを動作させる第2の属性のセットを選択し、前記第2の属性のセットは、前記第1の複数のブレードに関する第2のピッチ角、前記第1のモータに関する第2の回転速度、及び前記第1の駆動シャフトに関する第2のジンバル角を含み、
前記第1の共通操作子によって、前記第1の複数のブレードを前記第2のピッチ角に整列させ、前記第1の駆動シャフトを前記第2のジンバル角に整列させ、
前記第1のモータを前記エリア内で前記第2の回転速度で動作させる
ように構成されている、請求項8又は請求項9に記載の無人航空機。
Further comprising an acoustic sensor, said computer device further comprises, at least,
The acoustic sensor captures information about the sound emitted by the aircraft within the area.
It is determined that the sound emitted by the aircraft violates the at least one noise limit associated with the area.
The first magnitude, the first direction, the sound emitted by the aircraft in the area, and the first noise limit associated with the area. A second set of attributes that operate the first propulsion unit to supply size and first direction is selected, and the second set of attributes is a second set for the first plurality of blades. The pitch angle, the second rotational speed with respect to the first motor, and the second gimbal angle with respect to the first drive shaft.
The first common operator aligns the first plurality of blades with the second pitch angle and aligns the first drive shaft with the second gimbal angle.
The unmanned aerial vehicle according to claim 8 or 9, wherein the first motor is configured to operate at the second rotational speed in the area.
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